詹光富(瀘州市計量測試所,四川 瀘州 646000)
一般壓力表不確定度評定
詹光富(瀘州市計量測試所,四川 瀘州 646000)
企事業單位計量標準中,被稱作量值傳遞標準的數字式壓力計廣泛應用檢定工作中,保障了保證壓力表量值傳遞的準確性、一致性與可靠性。本文結合JJF1059.1-2012國家計量技術規范《測量不確定度評定與表示》的相關要求,根據JJG52-2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表及真空表》,詳細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
在企事業單位計量檢定工作中,一般壓力表的檢定以數字壓力計標準裝置為主。壓力作為科研生產中的重要參數之一,在操作人員監視和調節生產的過程中提供數據依據;實現指導操作人員優化生產與控制的目的,繼而實現優質、高產、低耗節約的效果。一般壓力表被是國家強制檢定的儀表,壓力表的檢測對產品質量過程控制、安全防護、環境監測具有重要的意義,故在壓力表檢定前要評定測量不確定度,繼而建立數字壓力計標準裝置,保障壓力表量值傳遞的準確與可靠。
測量依據
JJG52-2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表》
環境條件
溫度:(20±5)℃ 相對濕度:不大于85%
測量標準
數字式壓力計,選用模塊(0~6)MPa
準確度等級:0.05級
被測對象
一般壓力表(0~4)MPa,準確度等級1.6級
測量方法
按照規定連接和安裝一般壓力表和數字式壓力計,用壓力校驗臺為一般壓力表加壓至4MPa,檢查并處理好測試系統的泄漏。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,測量各點的示值誤差,并在2.0MPa處進行不確定度分析。

式中:δ——被測儀表在被測點上的示值誤差
p被——被測儀表在被測點上的示值
p標——數字壓力計顯示的標準壓力值
輸入量p被的標準不確定度評定
輸入量p被標準不確定度的來源有:一般壓力表的測量重復性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,被測儀表的重復性非常好,因此,用分辨力引入的不確定度分量代替重復性分量。被測儀表的分度值是0.05MPa,按分度值的1∕5讀數,即0.01MPa。

由于操作者的讀數習慣以及指針與刻度盤之間存在距離,讀數時視線可能產生偏差,因此,估讀引入的不確定度分量同樣以分度值的1∕5估計,均勻分布。

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

規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,即0.01MPa,均勻分布。

標準器與被檢表受壓點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標的標準不確定度評定
輸入量p標的標準不確定度u(p標)來源于0.05級數字式壓力計的準確度。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。

由于測量時環境條件符合規程要求,因此溫度對標準器的影響已包含在標準器的允許誤差當中,在此不作考慮。標準器的分辨力為0.0001MPa,引入的不確定度非常小,也不作考慮。
輸入量的標準不確定度匯總于下表。

標準不確定度分量u(p被1)u(p被2)u(p被3)u(p被4)u(p標)來源被測表分辨力估讀溫度變化輕敲位移數字壓力計標準不確定度0.003MPa 0.006MPa 0.003MPa 0.006MPa 0.002MPa
各個分量彼此獨立,所以合成標準不確定度uc為:

按照要求,取k=2
擴展不確定度U=k×uc=2×0.01=0.02MPa
一般壓力表在2MPa點的測量結果擴展不確定度為U=0.02MPa,k=2
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、料、法、環等因素都會對測量結果造成影響,因此我們要努力不斷提高檢定結果準確度與可靠性。
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