0.5級壓力控制器設定點誤差測量不確定度的分析研究

(廣西壯族自治區(qū)計量檢測研究院　廣西　南寧　530007)

一、引言

壓力控制器，工程中稱為壓力開關。是工業(yè)過程測量與控制系統(tǒng)中控制壓力的一種專用測量儀表。其重要指標切換差，不能太大，否則壓力波動大;也不能太小，否則控制器頻繁動作，相關設備也頻繁動作(或啟停)。因此必須要對其指標進行不確定度評定。

二、測量方法

檢定依據：JJG544-2011《壓力控制器》檢定規(guī)程。

按規(guī)程中的要求，實際測得的上(下)切換值平均值與選定的設定值之差與量程之比的百分數為設定點誤差。若控制器的設定值控制的是上切換值，則設定點誤差為實測的上切換值平均值與設定值之差。若控制器的設定值控制的是下切換值，則設定點誤差為實測的下切換值平均值與設定值之差。

三、測量模型

式中：δ —設定點誤差

Q —設定點的切換值(可以是上切換值或下切換值)

S—設定點(值)

P—控制器量程

對于上式，可以得知：壓力控制器的不確定度主要由標準器的誤差、分辨率和控制器的重復性帶來。本次評定選取一臺穩(wěn)定的0.5級、(0～2.5)MPa的壓力控制器來進行，設定點可調，切換差不可調。在量程0.5MPa處定為設定點。標準器選取0.05級、(0～2.5)MPa數字壓力計。測量中，采用空氣作為檢定介質。在式中，S和P為常數，分別為0.5MPa和2.5MPa。

四、壓力控制器測量不確定度評評定

(一)標準器引入的不確定度u1的評定

u1=a/k=0.00072(MPa)

(二)標準器分辨率引入的不確定度u2的評定

u2=a/k=0.000029(MPa)

(三)由多次測量的重復性引入的不確定度u3，采用A類方法評定。

上切換值10次重復性數據(MPa)0 61250 61270 61290 61180 61380 61160 61120 61250 61260 6128

根據貝塞爾公式計算得單次實驗標準差：

實際使用時為三次數值的平均值，故：標準不確定度

(四)標準不確定度分量一覽表

序號不確定度來源符號不確定度分量(MPa)1標準器引入不的不確定度u10 000722標準器分辯率引入的不確定度u20 0000293重復性u30 00043

五、合成不確定度

以上不確定度分量認為相互獨立，故：

相對擴展不確定度小于MPEV的1/3，符合檢定要求。

六、擴展標準不確定度計算

取置信因子:k=2

故U=k·u=0.00084×2=0.0017(MPa)

【參考文獻】

[1]JJG544-2011，壓力控制器檢定規(guī)程

[2]JJF1059.1-2012.測量不確定度評定與表示