




【摘 要】本文用直接測量的方法,通過對0.2級數(shù)字壓力計的不確定度分析,闡明了其不確定度分量的來源,對減小不確定度分量影響提供了方向,對當(dāng)前數(shù)字壓力計的不確定度分析有一定幫助。
【關(guān)鍵詞】0.2級數(shù)字壓力計;測量;標(biāo)準(zhǔn)
1.概述
1.1測量依據(jù)
JJG875-2005《數(shù)字壓力計》、JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》。
1.2環(huán)境條件
溫度(20±5)℃,相對濕度不大于85%。
1.3測量標(biāo)準(zhǔn)
數(shù)字壓力校驗儀,量程:-0.01MPa~2MPa,MPE:±0.025%F·S。
數(shù)字壓力模塊,量程:0kPa~350kPa,MPE:±0.025%F·S。
1.4被測對象
測量范圍:(0~250)kPa、準(zhǔn)確度等級為0.2級數(shù)字壓力計。
1.5測量方法
數(shù)字壓力計校準(zhǔn)采用直接測量法。采用氣壓平衡原理,即通過高精度的數(shù)字壓力校驗設(shè)備輸出相對標(biāo)準(zhǔn)的氣壓來測量被檢數(shù)字壓力計相應(yīng)壓力值的大小,得出被校儀器的示值誤差,實現(xiàn)量值溯源。
2.數(shù)學(xué)模型
根據(jù)數(shù)字壓力計檢定規(guī)程,儀表示值誤差的計算公式為:
△P=P被-P標(biāo)
式中:
△P—示值誤差(kPa)。
P被—被校數(shù)字壓力計示值(kPa)。
P標(biāo)—數(shù)字壓力校驗儀輸出的相對標(biāo)準(zhǔn)的壓力值(kPa)。
3.輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定
3.1輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(P被)的評定
輸入量P被的標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源主要是數(shù)字壓力計的測量重復(fù)性,可以通過連續(xù)多次測量得到測量列,采用A類方法進(jìn)行評定。對一臺(0~250)kPa、準(zhǔn)確度等級為0.2級數(shù)字壓力計,在200kPa處進(jìn)行10次等精度重復(fù)測量,所得數(shù)據(jù)如表所示:
測量數(shù)列
其平均值為:
被=199.957kPa
用貝塞爾公式算得單次試驗標(biāo)準(zhǔn)差s為:
s=0.011kPa
任意選3臺同類型的數(shù)字壓力計,每臺各在60kPa,100kPa,160 kPa處連續(xù)測量10次,共得9組測量列,每組測量列分別按上述計算得到單次試驗標(biāo)準(zhǔn)差,如圖所示:
合成樣本標(biāo)準(zhǔn)差sp為:
sp=0.015kPa
實際情況為每次讀數(shù)為重復(fù)測量2次的讀數(shù),以2次測量算術(shù)平均值為測量結(jié)果,則可得:
u(P被)=0.011kPa
3.2輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(P標(biāo))的評定
輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(P標(biāo))的標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源于數(shù)字壓力校驗儀的不確定度和數(shù)字壓力校驗儀壓力輸出的下端面和被校壓力計的下端面的高度差。
(1)在實際測量過程中,盡量保持兩者下端面在同一水平位置,該不確定度分量可忽略。
(2)我所的數(shù)字壓力校驗儀最大允許誤差,有上級檢定部門出具的檢定證書中給出其值為:±0.025%F·S,假設(shè)在該區(qū)間內(nèi)分布屬均勻分布,包含因子為,可按B類不確定度評定。
a=0.025%×250=0.062kPa
u(P標(biāo))==0.036kPa
4.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定
4.1靈敏系數(shù)
c=δ/p=1
c=δ/p=-1
標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表
4.2合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算
假設(shè)xi彼此獨立,所以合成不確定度為:
u()==0.038kPa
5.測量結(jié)果相對擴展不確定度
Urel=k××100%=2××100%=0.03%
【參考文獻(xiàn)】
[1]JJG875-2005《數(shù)字壓力計》.
[2]JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》.