压力表检定结果的不确定度评定

压力表检定结果的不确定度评定

汤明千

云南锡业股份有限公司  

摘要：测量不确定度是对于误差分析中的最新理解和阐述，以前用测量误差来表述，但两者具有完全不同的含义。它表示由于测量误差的存在而对被测量值不能确定的程度。

关键词：最大允许误差；重复性；准确度；

1、概述

我司建立的压力自动检定系统是用来检定压力表（普通压力表、电接点压力表）、精密压力表、数字压力计、压力变送器等方面的计量器具(计录、计算、判断及出具证书)，与北京康斯特科技有限公司出品的压力标准仪器组成一人机交互的压力自动检定系统而从事于智能化的自动检定，大大提高了检定效率，而且消除了人为因素而带来的检定误差。

2、检定结果不确定度评定

2.1 测量依据

JJG49—2013  《弹性元件式精密压力表和真空表检定规程》

2.2环境条件

温度（20±3）℃          相对湿度 <85%     等温2h以上

2.3 选用的标准器

智能数字压力校准仪

输出范围：（0～30）MPa

压力测量最大允许误差为：±0.05%FS

电流测量准确度： ±（0.02%RD+0.003%FS）

2.4被检精密压力表的规格

测量范围：（0～25）MPa

准确度等级：0.4级

2.5测量误差的数学模型和灵敏系数

数学模型：δ=ρ被-ρ标

式中：δ—被测精密压力表示值误差

      ρ被—被测精密压力表示值

       ρ标—标准器产生的压力值

被测精密压力表示值对被测精密压力表示值误差的灵敏系数为：

cρ被==1

标准器产生的压力值对被测精密压力表示值误差的灵敏系数为

            cρ标==-1

  2.6测量不确定度的来源

  2.6.1 输入量ρ被的标准不确定度评定

2.6.1.1被测精密压力表的测量重复性引入的标准不确定度分量，可通过连续测量得到测量列，可用A类方法评定

对一块（0～25 ）MPa，准确度等级为0.4的精密压力表，在14 MPa点作10次重复性测量，所得数据如表一所示：

单次实验标准差 S==2.76 kPa

故由检定重复性引入的标准不确定度=2.76 kPa

自由度=1×(10-1)=9

2.6.1.2  由示值估读引入的标准不确定度分量

依据JJG49-2013的规定，示值按分度值的1/10估读，该被检表分度值为0.2.MPa,服从均匀分布，则：==11.55 kPa

属于B类不确定度分量

   估计=0.1

   故自由度γ(p标)=50

2.6.2  输入量p标 的标准不确定度u(p被)的评定

输入量p标的标准不确定度来源于智能数字压力校验仪，环境温度的影响可忽略不计。

数字压力校验仪的最大允许误差不超过±15 kPa

按均匀分布估计，此值分散区间的半宽为  a=15 kPa

则标准不确定度分量==8.66 kPa

属于B类不确定度分量

   估计=0.1

   故自由度γ(p标)=50

2.6.3  各不确定度汇总

将上述不确定度列入下表中，如表三：

表三：不确定度汇总

  2.7 合成标准不确定度评定

   由于=

== 14.70 kPa

合成标准不确定度的有效自由度为：

γeff=

取整后为100 

2.8 扩展不确定度评定

取k=2，   于是扩展不确定度 U= k×=2×14.7=29.4 kPa

其相对扩展不确定度U95REL=×100%=0.12%

  2.9  测量不确定度报告

   本标准装置测量0.4级弹簧管式精密压力表示值误差测量结果扩展不确定度为

    U=29.4 kPa    γeff=100

相对不确定度为：UREL=0.12%    γeff =100

3、总结

测量不确定度是经典的误差理论发展和完善的产物，目的是为了澄清一些模糊的概念和便于使用，因为它比经典的误差表示方法更为科学和实用。开展好测量不确定度的评定，是实验室提高出具检验结果可靠性的重要保障，是我们工作的科学性和准确性的体现，是实验室专业技术水平高低的体现。

参考文献：

1、JJG 52-2013《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表》

2、JJF 1059-1999《测量不确定度评定与表示》