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【摘 要】本文用直接测量的方法,通过对0.2级数字压力计的不确定度分析,阐明了其不确定度分量的来源,对减小不确定度分量影响提供了方向,对当前数字压力计的不确定度分析有一定帮助。
【关键词】0.2级数字压力计;测量;标准
1.概述
1.1测量依据
JJG875-2005《数字压力计》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》。
1.2环境条件
温度(20±5)℃,相对湿度不大于85%。
1.3测量标准
数字压力校验仪,量程:-0.01MPa~2MPa,MPE:±0.025%F·S。
数字压力模块,量程:0kPa~350kPa,MPE:±0.025%F·S。
1.4被测对象
测量范围:(0~250)kPa、准确度等级为0.2级数字压力计。
1.5测量方法
数字压力计校准采用直接测量法。采用气压平衡原理,即通过高精度的数字压力校验设备输出相对标准的气压来测量被检数字压力计相应压力值的大小,得出被校仪器的示值误差,实现量值溯源。
2.数学模型
根据数字压力计检定规程,仪表示值误差的计算公式为:
△P=P被-P标
式中:
△P—示值误差(kPa)。
P被—被校数字压力计示值(kPa)。
P标—数字压力校验仪输出的相对标准的压力值(kPa)。
3.输入量的标准不确定度的评定
3.1输入量的标准不确定度u(P被)的评定
输入量P被的标准不确定度来源主要是数字压力计的测量重复性,可以通过连续多次测量得到测量列,采用A类方法进行评定。对一台(0~250)kPa、准确度等级为0.2级数字压力计,在200kPa处进行10次等精度重复测量,所得数据如表所示:
测量数列
其平均值为:
被=199.957kPa
用贝塞尔公式算得单次试验标准差s为:
s=0.011kPa
任意选3台同类型的数字压力计,每台各在60kPa,100kPa,160 kPa处连续测量10次,共得9组测量列,每组测量列分别按上述计算得到单次试验标准差,如图所示:
合成样本标准差sp为:
sp=0.015kPa
实际情况为每次读数为重复测量2次的读数,以2次测量算术平均值为测量结果,则可得:
u(P被)=0.011kPa
3.2输入量的标准不确定度u(P标)的评定
输入量的标准不确定度u(P标)的标准不确定度来源于数字压力校验仪的不确定度和数字压力校验仪压力输出的下端面和被校压力计的下端面的高度差。
(1)在实际测量过程中,尽量保持两者下端面在同一水平位置,该不确定度分量可忽略。
(2)我所的数字压力校验仪最大允许误差,有上级检定部门出具的检定证书中给出其值为:±0.025%F·S,假设在该区间内分布属均匀分布,包含因子为,可按B类不确定度评定。
a=0.025%×250=0.062kPa
u(P标)==0.036kPa
4.合成标准不确定度的评定
4.1灵敏系数
c=δ/p=1
c=δ/p=-1
标准不确定度一览表
4.2合成标准不确定度的计算
假设xi彼此独立,所以合成不确定度为:
u()==0.038kPa
5.测量结果相对扩展不确定度
Urel=k××100%=2××100%=0.03%
【参考文献】
[1]JJG875-2005《数字压力计》.
[2]JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》.
【关键词】0.2级数字压力计;测量;标准
1.概述
1.1测量依据
JJG875-2005《数字压力计》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》。
1.2环境条件
温度(20±5)℃,相对湿度不大于85%。
1.3测量标准
数字压力校验仪,量程:-0.01MPa~2MPa,MPE:±0.025%F·S。
数字压力模块,量程:0kPa~350kPa,MPE:±0.025%F·S。
1.4被测对象
测量范围:(0~250)kPa、准确度等级为0.2级数字压力计。
1.5测量方法
数字压力计校准采用直接测量法。采用气压平衡原理,即通过高精度的数字压力校验设备输出相对标准的气压来测量被检数字压力计相应压力值的大小,得出被校仪器的示值误差,实现量值溯源。
2.数学模型
根据数字压力计检定规程,仪表示值误差的计算公式为:
△P=P被-P标
式中:
△P—示值误差(kPa)。
P被—被校数字压力计示值(kPa)。
P标—数字压力校验仪输出的相对标准的压力值(kPa)。
3.输入量的标准不确定度的评定
3.1输入量的标准不确定度u(P被)的评定
输入量P被的标准不确定度来源主要是数字压力计的测量重复性,可以通过连续多次测量得到测量列,采用A类方法进行评定。对一台(0~250)kPa、准确度等级为0.2级数字压力计,在200kPa处进行10次等精度重复测量,所得数据如表所示:
测量数列
其平均值为:
被=199.957kPa
用贝塞尔公式算得单次试验标准差s为:
s=0.011kPa
任意选3台同类型的数字压力计,每台各在60kPa,100kPa,160 kPa处连续测量10次,共得9组测量列,每组测量列分别按上述计算得到单次试验标准差,如图所示:
合成样本标准差sp为:
sp=0.015kPa
实际情况为每次读数为重复测量2次的读数,以2次测量算术平均值为测量结果,则可得:
u(P被)=0.011kPa
3.2输入量的标准不确定度u(P标)的评定
输入量的标准不确定度u(P标)的标准不确定度来源于数字压力校验仪的不确定度和数字压力校验仪压力输出的下端面和被校压力计的下端面的高度差。
(1)在实际测量过程中,尽量保持两者下端面在同一水平位置,该不确定度分量可忽略。
(2)我所的数字压力校验仪最大允许误差,有上级检定部门出具的检定证书中给出其值为:±0.025%F·S,假设在该区间内分布属均匀分布,包含因子为,可按B类不确定度评定。
a=0.025%×250=0.062kPa
u(P标)==0.036kPa
4.合成标准不确定度的评定
4.1灵敏系数
c=δ/p=1
c=δ/p=-1
标准不确定度一览表
4.2合成标准不确定度的计算
假设xi彼此独立,所以合成不确定度为:
u()==0.038kPa
5.测量结果相对扩展不确定度
Urel=k××100%=2××100%=0.03%
【参考文献】
[1]JJG875-2005《数字压力计》.
[2]JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》.