基于GUM 法評定一般壓力表示值誤差測量結果不確定度的研究

馮鵬軍

（天水市秦安縣質量技術監督檢測所，甘肅 天水741600）

在實際工作中，測量結果的不確定度我們用概率密度函數來表示。評定方法根據JJF1059 進行，此規范分為兩部分：第一部分為JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》，第二部分為JJF1059.2-2012《用蒙特卡洛法評定測量不確定度》，我們把第一部分又稱GUM 評定方法，第二部分稱MCM 評定法。在計量檢定工作中，對測量不確定度的評定一般選用GUM 法，此次評定將以1.6 級普通壓力表為檢定對象，用GUM 法分別評定A類、B 類、人員讀數、機械元件、環境五方面的不確定度分量，最終以拓展不確定度表示。

1 測量基本條件及依據

1.1 測量依據

依據JJF1059.1-2012 《測量不確定度評定與表示》；JJG52-2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表計量檢定規程》。

1.2 檢定環境

此次檢定我們在溫度為21℃、相對濕度50%的壓力實驗室進行，檢定開始前，先將檢定合格的0.4 級精密壓力表和1.6 級一般壓力表在壓力實驗室靜置2 小時，然后按照檢定規程要求用比較法測量。

1.3 測量方法

選用手動液壓源，通過升壓檢定和降壓倒序反檢兩個程序，將1.6 級壓力表的各檢定點與0.4 級精密壓力表各點直接進行比較，輕敲讀取被檢表各檢定點示值，此時1.6 級壓力表的示值與0.4 級精密壓力表示值之差即為1.6 級壓力表的示值的誤差。

1.4 數學模型

δ=P被－P標

P被-被檢表在被測點上的示值；

P標-標準表示值。

2 標準不確定度分量評定

2.1 標準不確定度分量評定

A 類不確定度分量評定：

用本裝置對1.6 級壓力表1Mpa 處進行10 次重量測量，得到下列數據：

表1

依據貝塞爾公式，1.6 級壓力表算術平均值的實驗標準偏差為：

A 類 不 確 定 分 量 U1=Sr（x）=0.47 ×10-3， 自 由 度V1=n-1=10-1=9

B 類不確定度分量的評定：

表2 標準不確定度一覽表

元件彈性后滯引進不確定度評定：

2.2 合成標準不確定度。見表2。

合成標準不確定度計算：

因上述不確定度分量相互獨立，因此：

2.3 擴展不確定度

置信概率我們取P=95%，按算得的有效自由度大于100，查分布表得到k=1.96，則擴展不確定度：

U=KUc=1.96×3.86×10-3=0.76×10-2

2.4 測量不確定度報告

1.6 級彈性原件式壓力表在溫度21℃、相對濕度50%的大氣壓下的測量結果擴展不確定度為:

U=0.76×10-2（P=95%）

3 結論

此次示值誤差測量結果不確定度的評定，我們僅選取了A類、B 類、人員讀數、機械元件和環境5 方面的分量進行評定，而在不同地區、不同時段的大氣壓也有一定的差別，也會影響檢定結果的不確定度。由此可見，不確定度的引入也有一定的不確定性，所以檢定結果報告只能以置信概率的方式報告。當檢定結果的可信賴程度用不確定度表示時，越小則表明的結果越接近真值，反之則表明越遠離真值。所以，我們在出具檢定報告時都會給出不確定度，以便使用者對結果的可靠性進行評定。