一般壓力表不確定度評定

詹光富（瀘州市計(jì)量測試所，四川 瀘州 646000）

一般壓力表不確定度評定

詹光富（瀘州市計(jì)量測試所，四川 瀘州 646000）

企事業(yè)單位計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)中，被稱作量值傳遞標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字式壓力計(jì)廣泛應(yīng)用檢定工作中，保障了保證壓力表量值傳遞的準(zhǔn)確性、一致性與可靠性。本文結(jié)合JJF1059.1－2012國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范《測量不確定度評定與表示》的相關(guān)要求，根據(jù)JJG52－2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表及真空表》，詳細(xì)分析了一般壓力表不確定度評定。

一般壓力表;不確定度；評定

在企事業(yè)單位計(jì)量檢定工作中，一般壓力表的檢定以數(shù)字壓力計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置為主。壓力作為科研生產(chǎn)中的重要參數(shù)之一，在操作人員監(jiān)視和調(diào)節(jié)生產(chǎn)的過程中提供數(shù)據(jù)依據(jù);實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)操作人員優(yōu)化生產(chǎn)與控制的目的，繼而實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗節(jié)約的效果。一般壓力表被是國家強(qiáng)制檢定的儀表，壓力表的檢測對產(chǎn)品質(zhì)量過程控制、安全防護(hù)、環(huán)境監(jiān)測具有重要的意義，故在壓力表檢定前要評定測量不確定度，繼而建立數(shù)字壓力計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置，保障壓力表量值傳遞的準(zhǔn)確與可靠。

測量依據(jù)

JJG52-2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表》

環(huán)境條件

溫度：（20±5）℃ 相對濕度：不大于85%

測量標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)字式壓力計(jì)，選用模塊（0～6）MPa

準(zhǔn)確度等級：0.05級

被測對象

一般壓力表（0～4）MPa，準(zhǔn)確度等級1.6級

測量方法

按照規(guī)定連接和安裝一般壓力表和數(shù)字式壓力計(jì)，用壓力校驗(yàn)臺為一般壓力表加壓至4MPa，檢查并處理好測試系統(tǒng)的泄漏。在名義壓力為0MPa，0.5MPa，1.0MPa，1.5MPa，2.0MPa，2.5MPa，3.0MPa，3.5MPa和4.0MPa時(shí)，測量各點(diǎn)的示值誤差，并在2.0MPa處進(jìn)行不確定度分析。

1 數(shù)學(xué)模型

式中：δ——被測儀表在被測點(diǎn)上的示值誤差

p被——被測儀表在被測點(diǎn)上的示值

p標(biāo)——數(shù)字壓力計(jì)顯示的標(biāo)準(zhǔn)壓力值

2 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

輸入量p被的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

輸入量p被標(biāo)準(zhǔn)不確定度的來源有：一般壓力表的測量重復(fù)性u(p被1），估讀u(p被2），溫度變化u(p被3），輕敲位移u(p被4），在本次測試中，被測儀表的重復(fù)性非常好，因此，用分辨力引入的不確定度分量代替重復(fù)性分量。被測儀表的分度值是0.05MPa，按分度值的1∕5讀數(shù)，即0.01MPa。

由于操作者的讀數(shù)習(xí)慣以及指針與刻度盤之間存在距離，讀數(shù)時(shí)視線可能產(chǎn)生偏差，因此，估讀引入的不確定度分量同樣以分度值的1∕5估計(jì)，均勻分布。

溫度變化對示值的影響系數(shù)K一般為0.04%，測量時(shí)溫度范圍為（20±5）℃，按溫度變化量為5℃估計(jì)，均勻分布，測量壓力2MPa。

規(guī)程要求輕敲位移不大于允許誤差絕對值的1∕2，在本次測量中，被測壓力表的輕敲位移非常小，故其引入的不確定度分量按照分度值的1∕5估計(jì)，即0.01MPa，均勻分布。

標(biāo)準(zhǔn)器與被檢表受壓點(diǎn)之間高度差引起附加誤差影響非常小，在此不作考慮。

輸入量p標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

輸入量p標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(p標(biāo)）來源于0.05級數(shù)字式壓力計(jì)的準(zhǔn)確度。本次測量使用的是（0～6）MPa的模塊，最大允許誤差為±(6×0.05%)=±0.003MPa，均勻分布。

由于測量時(shí)環(huán)境條件符合規(guī)程要求，因此溫度對標(biāo)準(zhǔn)器的影響已包含在標(biāo)準(zhǔn)器的允許誤差當(dāng)中，在此不作考慮。標(biāo)準(zhǔn)器的分辨力為0.0001MPa，引入的不確定度非常小，也不作考慮。

3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總于下表。

標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(p被1）u(p被2）u(p被3）u(p被4）u(p標(biāo)）來源被測表分辨力估讀溫度變化輕敲位移數(shù)字壓力計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度0．003MPa 0．006MPa 0．003MPa 0．006MPa 0．002MPa

各個(gè)分量彼此獨(dú)立，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc為：

4 擴(kuò)展不確定度的評定

按照要求，取k=2

擴(kuò)展不確定度U=k×uc=2×0.01=0.02MPa

5 測量不確定度報(bào)告

一般壓力表在2MPa點(diǎn)的測量結(jié)果擴(kuò)展不確定度為U=0.02MPa，k=2

6 結(jié)語

壓力表用于測量氣體、液體及蒸汽管道的壓力。然而在壓力表檢測過程中人、機(jī)、料、法、環(huán)等因素都會對測量結(jié)果造成影響，因此我們要努力不斷提高檢定結(jié)果準(zhǔn)確度與可靠性。

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