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精密压力表测量结果的不确定度评定
更新时间:2019-5-8 11:03:24 浏览:175 关闭窗口 打印此页
 摘 要:依据 JJG 49- 1999《弹簧管式精密压力表和真空表》检定规程规定的直接比较法,将已在环境条件下静止 2 h以上的比对精密压力表装在二等活塞压力计上,当整个加压系统平衡时,精密压力表的指示值与活塞压力计产生的标准压力值之差即为精密压力表的示值误差。分别对所选的 3 处压力点进行误差测量,并对各点进行测量结果不确定度分析、评定。
 
    0前言
 
    2005 年,山西省质量技术监督局在全省系统范围内开展了压力表量值比对,此次比对是对实验室能力的验证,旨在全面提高我省压力表检定实验室的综合检测水平。通过比对发现检定工作中仪器设备、环境条件、人员素质和实验室管理等方面存在问题。
 
    为了能客观、公正、科学地反映晋城市计量技术机构压力表检定工作的现状,我们学习了有关检定规程,对比对用标准装置进行必要调试的同时,也对环境条件进行了检查,确保环境条件能够满足检测工作的需要,最终的比对结果得到了省局的点评。近两年,通过不断地钻研学习、熟练检定操作和规范实验方法及不确定度分析,笔者得到了许多启发,以期与广大读者交流。
 
    1概述
 
    1.1 评定依据
 
    JJG 49—1999《弹簧管式精密压力表和真空表》;
 
    JJF 1059—1999《测量不确定度评定与表示》;
 
    1.2 环境条件
 
    温度(20±2)℃; 相对湿度不大于 85%;
 
    测量标准与被测对象在此环境下恒温24 h。
 
    1.3测量标准
 
    二等标准活塞式压力计
 
    测量范围:(0.04~0.6)MPa;
 
    生产厂家:天津市计量管理所;
 
    编 号:06;
 
    准确度等级:0.05 级。
 
    1.4 被测对象
 
 
    测量范围:(0~0.6)MPa;
 
    制造厂家:中航仪表厂;
 
    编 号:9002;
 
    准确度等级:0.25 级。
 
    1.5 测量方法
 
    本次比对对象为精密压力表,它的测量是根据流体学原理,应用直接比较法进行的。在环境条件下静止至少 2 h 后,将该精密压力表装在二等活塞压力计上,当整个加压系统平衡时,精密压力表指示值与活塞压力计产生的标准压力值之差即为精密压力表的示值误差。
 
    1.6 评定结果的使用
 
    符合上述条件下的测量结果, 一般可直接使用本不确定度的评定结果。
 
    2数学模型
 
    根据测量方法建立如下数学模型:
 
    △P =Pm- Ps
 
式中△P — 被测精密压力表的示值误差,MPa
 
    Pm— 被测精密压力表的指示值,MPa
 
    Ps—二等活塞压力计标准压力值,MPa
 
    3测量不确定度来源
 
    ①二等活塞压力计准确度引起的标准不确定度分量;
 
    ②被测精密压力表的重复性引起的标准不确定度分量;
 
    ③人员估读引起的标准不确定度分量;
 
    ④ 环境温度引起的标准不确定度分量。
 
    4 输入量的标准不确定度评定
 
    4.1 输入量 Pm的标准不确定度u(Pm)评定
 
    4.1.1 被测精密压力表的重复性引起的标准不确定度分量u1(Pm)(采用A 类评定方法)
 
    重复性条件下,在精密压力表 0.05 MPa 处连续测量 10次,得到测量列:0.0500,0.0498,0.0500,0.0500,0.0500,0.0500,0.0498,0.0500,0.0500,0.0500(MPa)。
 
 
 
    4.1.2 人员估读引起的标准不确定度分量 u2(Pm)(采用 B 类评定方法)
 
    规程:估读误差最小分度值的 1/10,0.25 级(0~0.6)MPa精密压力表的估读误差为 0.0002 MPa,误差分布服从均匀分
 
 
 
    4.1.3 环境温度引起的标准不确定度分量
 
    因实验环境温度为恒温19.5℃,其引入的标准不确定度分量可以忽略不计。
 
    4.2输入量Ps的标准不确定度u(Ps)评定
 
    4.2.1二等活塞压力计准确度引起的标准不确定度分量u1(Ps)(采用B类评定方法)
 
 
 
    4.2.2 标准活塞压力计的活塞下端面与精密压力表指针轴之间的高度差引起的标准不确定度分量 u2(Ps)(采用 B 类评定方法)
 
    由于标准活塞压力计检定精密压力表时,标准活塞压力计的活塞下端面低于精密压力表指针轴 h(实测高度差 h 为13 cm),高度差引起的误差为 ρgh,误差属于均匀分布,包含
 
 
 
    5合成标准不确定度
 
    5.1 灵敏系数
 
    对数学模型求偏导可得:C1=1;C2=- 1
 
    5.2 标准不确定度汇总表
 
    见表 2。
 
 
 
    5.3 各输入量彼此独立,合成不确定度公式
 
 
 
 
 
    7测量不确定度报告
 
    本次比对 0.25 级精密压力表各测量点的测量结果及其扩展不确定度为:
 
 
 
    8 结束语
 
    按照比对依据,在要求的实验室环境条件下,笔者对传递精密压力表进行比对,得出比对结果及各点测量结果的不确定度。通过比对实践,也促进了自身的技术水平和专业素质的提升。
 
    参考文献
 
    [1] JJG 49- 1999 弹簧管式精密压力表和真空表.
 
    [2] JJF 1033- 2001 计量标准考核规范.
 
    [3] JJF 1059- 1999测量不确定度评定与表示.
 
    [4] JJG 1027- 1991 测量误差及数据处理.
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