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浅谈指针式微差压表示值误差测量结果的不确定度评定

发布时间:2017年05月08日 来源:中国自动识别网 作者:杨炜凌

指针式微差压表检定是采用标准器数字压力表示值与微差压表示值直接比较的方法,连接方法是用管路和三通将微差压表的高压端口、标准器和压力发生器连接起来,微差压表的低压端口与大气相通。其工作原理框图如图1所示。它主要由压力发生器、三通部分等组成,用于量值传递、检定、测量压力计量仪器。
 
 
•检定依据
JJG (粤)020—2013《指针式微差压表检定规程》。
•检定环境
环境温度:22℃,相对湿度:68%。
•测量标准
指针式微差压表检定装置:准确度等级:0.05级;(-1~1)kPa。
•被检指针式微差压表的规格
测量范围:(0~600)kPa准确度等级:2.5级。
•数学模型: 
             δ=P1-P0                 (1)
上式中    δ —— 压力表示值误差;
             P1  —— 检定点被检表示值(Pa)
             P0 —— 标准压力计示值(Pa);
•灵敏系数:
由公式     
 
得  
 
输入量的标准不确定度评定
输入量P1的标准不确定度u(1)的评定
输入量t的标准不确定度来源主要为指针式微差压表测量重复性、指针式微差压表估读、环境温度的变化对测量结果的影响。
指针式微差压表测量重复性引入的标准不确定度u1
选择典型测量范围(0~600)Pa指针式微差压表测量不重复性引入的标准不确定度,评定采用A类评定方法。选一性能比较稳定,准确度等级为2.5级的指针式微差压表在测量范围内进行等精度测量10次,发现在500Pa处示值误差最大,测得数据如表1:
 
 
实验标准差为: 
测量重复性的标准不确定度u1为:
指针式微差压表 
指针式微差压表估读引入的标准不确定度u2
该指针式微差压表的最小分度值为20Pa,检定规程规定,可以估读到最小分度值的1/5。不确定度类型为B类,概率分布为均匀分布,k=[3]。其标准不确定度u2=2.1Pa。
环境温度变化对指针式微差压表测量影响引入的不确定度u3
指针式微差压表的检定温度为(20±5)℃,温度影响产生的最大误差为5KtP,该指针式微差压表的温度系数Kt为0.0004/℃, P=600Pa.不确定度类型为B类,概率分布为均匀分布,k=[3]。由此引入的标准不确定度为u3=0.0004×5×600 /[3]=0.69Pa。
输入量P0的标准不确定度u(0)的评定
输入量P0的标准不确定u(0)主要由数字压力计测量误差、数字压力计分辨率、环境温度变化对压力测量影响及压力信号源波动等引入。
测量标准数字压力引入的标准不确定度u4
根据数字压力计的检定证书及使用说明书,该标准符合0.05%准确度等级,其在1kPa处最大误差值为0.5Pa,不确定度类型为B类,概率分布为正态分布,k=3。  u4=0.5Pa/3=0.167Pa。 
数字压力计分辨率引入的标准不确定度u5
数字压力计测量量程分辨率为0.1Pa,不确定度类型为B类, 概率分布为均匀分布,k=[3]。其标准不确定度u5=0.058Pa。 
测量不确定度评定一览表
 
 
合成标准不确定度
2.28/600=0.38%
 
扩展不确定度的计算
 
杨炜凌
(作者单位:潮州市质量计量监督检测所)

注:由于网站上传公式有误差,详见期刊《中国自动识别技术》2017年第2期总第65期P76-77页

《中国自动识别技术》2017年第2期总第65期

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