Abstract The complexity of electronics and hardware in Ultrasonic Interferometer Manometer (UIM) along with a large amount of health and environmental hazardous mercury compelled most of the national metrological institutes (NMIs) to replace UIM with easy to operate and handle based on low-pressure range air piston gauge (APG). Since most of the NMIs have kept APG at the top of traceability chain (only a few have functional UIM), it is an urgent need of time to understand the qualitative change in the effective area at 23 °C (Ae) of piston-cylinder (p-c) assembly after long-term uses in measurement. The Ae of the p-c assembly of APG has been determined using UIM over the years during six in-house comparisons, which are found in the range of 10 ppm in the pressure range 20–120 kPa, which is well within the estimated uncertainties. The quality of p-c assembly was further checked by measuring fall-rate up to the full range of APG, which provides a maximum fall rate of 2.2 mm/min at 350 kPa. The present fall rate is very close to the manufacturer reported value, which suggests long-term stability of p-c assembly after 18 years in the calibration and measurement process. The uncertainties associated with Ae have been calculated using the law of propagation of uncertainty and Monte Carlo method and are found to be 9.8 ppm and 9.5 ppm at k = 2, respectively. The standard deviation of the mean of effective areas is in the range of 10−10 m2 to 10−11 m2 over 18 years, further, confirm the long-term stability of their consistency in the pressure measurement by p-c assembly.

中文翻译：

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印度国家物理实验室维护的空气活塞压力计的长期稳定性

摘要 超声干涉压力计 (UIM) 电子和硬件的复杂性以及对健康和环境有害的大量汞迫使大多数国家计量机构 (NMI) 以基于低压范围的易于操作和处理的方式取代 UIM。空气活塞压力表 (APG)。由于大多数 NMI 将 APG 保持在溯源链的顶端（只有少数具有功能性 UIM），因此迫切需要时间来了解活塞-气缸在 23 °C (Ae) 时的有效面积的质变(pc) 长期用于测量后的组装。APG 的 pc 组件的 Ae 多年来在六次内部比较中使用 UIM 确定，在 20-120 kPa 的压力范围内发现在 10 ppm 的范围内，这完全在估计的不确定性范围内。通过测量 APG 全范围内的下降率来进一步检查 pc 组件的质量，在 350 kPa 下提供 2.2 毫米/分钟的最大下降率。目前的下降率非常接近制造商报告的值，这表明 18 年后的校准和测量过程中 pc 组件的长期稳定性。与 Ae 相关的不确定性已使用不确定性传播定律和蒙特卡罗方法计算得出，在 k = 2 时分别为 9.8 ppm 和 9.5 ppm。18年有效面积平均值的标准偏差在10-10平方米到10-11平方米的范围内，进一步证实了它们在pc组装压力测量中一致性的长期稳定性。在 350 kPa 下提供 2.2 mm/min 的最大下降速率。目前的下降率非常接近制造商报告的值，这表明 18 年后的校准和测量过程中 pc 组件的长期稳定性。与 Ae 相关的不确定性已使用不确定性传播定律和蒙特卡罗方法计算得出，在 k = 2 时分别为 9.8 ppm 和 9.5 ppm。18年有效面积平均值的标准偏差在10-10平方米到10-11平方米的范围内，进一步证实了它们在pc组装压力测量中一致性的长期稳定性。在 350 kPa 下提供 2.2 mm/min 的最大下降速率。目前的下降率非常接近制造商报告的值，这表明 18 年后的校准和测量过程中 pc 组件的长期稳定性。与 Ae 相关的不确定性已使用不确定性传播定律和蒙特卡罗方法计算得出，在 k = 2 时分别为 9.8 ppm 和 9.5 ppm。18年有效面积平均值的标准偏差在10-10平方米到10-11平方米的范围内，进一步证实了它们在pc组装压力测量中一致性的长期稳定性。与 Ae 相关的不确定性已使用不确定性传播定律和蒙特卡罗方法计算得出，在 k = 2 时分别为 9.8 ppm 和 9.5 ppm。18年有效面积平均值的标准偏差在10-10平方米到10-11平方米的范围内，进一步证实了它们在pc组装压力测量中一致性的长期稳定性。与 Ae 相关的不确定性已使用不确定性传播定律和蒙特卡罗方法计算得出，在 k = 2 时分别为 9.8 ppm 和 9.5 ppm。18年有效面积平均值的标准偏差在10-10平方米到10-11平方米的范围内，进一步证实了它们在pc组装压力测量中一致性的长期稳定性。