压力表测量不确定度评定

压力表测量不确定度的评定1概述1.1测量依据JJG52-1999《弹簧管式一般压力表压力真空表和真空表检定规程》1.2环境条件a、温度：（20±5）℃b、湿度：≤85%c、气压：大气压d、静置：2h以上1.3测量标准0.4级（0－40）MPa精密压力表1.4被检对象1.6级（0-10）MPa弹簧管式一般压力表1.5测量过程通过升压和降压两个循环将被测压力表在各检定点与标准器比较，读取被检表示值。此时被检表示值与标准器产生的标准压力值之差值即为被检压力表的示值误差。2数学模型ΔP=Pi-Ps式中：ΔP---被检表的示值误差；Pi---被检表检定点的压力示值；Ps---标准器检定点的压力值。根据数学定义，灵敏系数就是对数学模型表达式的各分量求偏导，即：1iixfc则:1ipiPPc1spsPPc3各分量的相对标准不确定度的分析计算3.1被检表示值相对标准不确定度分量（1）重复性的影响取一只1.5级，（0－10)MPa，最小分度值为0.2MPa的弹簧管式一般压力表，对该表进行全量程的检定，选取示值误差最大点8MPa，在该点重复测量10次，以该点的测量重复性来估算其相对标准不确定度。如表1所示：表1测量重复性一览表次数Pi(MPa)vi(MPa)vi2(MPa)218.00-0.00864×10-628.00-0.00864×10-638.00-0.00864×10-648.00-0.00864×10-658.040.0321024×10-668.00-0.00864×10-678.00-0.00864×10-688.00-0.00864×10-698.00-0.00864×10-6108.040.0321024×10-6MPaP008.810162102560iiv实验标准偏差为：MPavnvSiinii0169.09102560110161012121.1相对标准不确定度为：%169.0%100100169.0%1001.11.1PSu(2)温度的影响根据规程的规定，检定弹簧管式一般压力表的温度范围为（20±5）℃，温度对被检表的影响，其表达式为：△=kP（t-20）△：误差k：温度影响系数k=0.0004/℃P：量程从表达式可以看出，误差的分布服从均匀分布，以半区间计算：%100132.1Pau%10035PkP%10030004.05=0.12%(3)示值变动量的影响根据JJG52-1999检定规程的规定，示值变动量的最大允许值为允许基本误差的一半，其分布也属于均匀分布，以全区间计算：%100133.1PauPP13%6.1212134%6.1＝0.23％(4)估读的影响对于指针类的刻度仪表，要求估读至最小分度值的1/5，由于操作者的习惯视力及指针与刻度盘间有距离，视线可能产生偏角，因此，估读误差同样以±1/5分度值估计，该误差分布同样服从均匀分布，以半区间计算：%100134.1Pau%1005.2135101.0＝0.046％(5)数据修约的影响根据规程规定，检定结果要求修约至被检表的估读值（即最小分度值的1/5），其修约误差则为估读值的1/2，也服从均匀分布，以半区间计算：%100135.1Pau%10013215101.0P＝0.023％4.2标准器的相对标准不确定度对标准表而言，其概率分布服从正态分布（给定置信概率p=0.99%），则查表得k=2.58即：%10012PkUu%1005.2158.25.2%25.0＝0.097％5标准不确定度分量一览表，见表2表2标准不确定度分量不确定度分量来源评定类别分布ciui(%)ci2ui2(%)2u1.1示值重复性At分布10.180.0324u1.2环境温度B均匀分布10.120.0144u1.3变动量B均匀分布10.230.0529u1.4估读误差B均匀分布10.0460.002116u1.5数据修约B均匀分布10.0230.000529u2标准器B正态分布-10.0970.0094096相对合成标准不确定度2225.124.123.122.121.1uuuuuuucrel%009409.0000529.0002116.00529.00144.00324.0＝0.33％7相对扩展不确定度Urel=kucrel=2×0.33%=0.66%8结果分析对比于1.6%，该评定结果合理。