BQ-084数字式压力计示值误差不确定度详解.doc

作 业 指 导 书 数字式压力计 示值误差的测量不确定度评定 版号：第一版 文件编号：BQ-084 编制： 日期： 年 月 日 审核： 日期： 年 月 日 批准： 日期： 年 月 日 实施日期： 年 月 日 1．概述 1.1 测量依据：JJG875-2005《数字式压力计》。 1.2 测量标准：主要计量标准为标准活塞压力计，设备配置如表1 表1. 实验室的计量标准器和配套设备 序号 设备名称 技术性能 1 测量范围 一等 2 标准宽量程活塞式压力计 测量范围 一等 3 标准宽量程活塞式压力计 测量范围 一等 4 标准宽量程活塞式压力计 测量范围 一等 本次试验采用的活塞式压力计测量范围：（0.1～6）MPa 0.01级 1.3环境条件：(20 ± 2)℃ 等温2h以上，相对湿度≤80%。 1.4被测对象： 选择一只测量范围为(0～4)MPa、0.05级，最小分辨力为0.0001MPa的数字压力计作测量结果的不确定度评定。 1.5测量方法：将数字压力计与标准活塞压力计安装在同一校验台上，并使被检数字压力计指针轴与活塞压力计的下端面在同一水平面上，然后采用比较法进行检定。当升（降）压到一个校准点，系统达到平衡后，数字压力计示值与活塞压力计产生的压力值之差，即为被校数字压力计的示值误差。 2 数学模型 △P ＝PX-PN （1） 式中 ：△P－被检数字压力计的示值误差，MPa； PX － 被检数字压力计的示值，MPa； PN － 标准压力计的示值，MPa； 对（1）式微分得灵敏系数为 C1 = = 1 （2） C2 = = -1 （3） 3 标准不确定度评定 3.1测量不确定度的来源主要有： 被校数字压力计在校准过程中的短期不稳定性和测量不重复； 校准环境温度对标准和被校压力计的影响引入的测量误差； 被校压力计的显示波动（或分辨率）误差； 校准中当标准器与被检数字压力计的取压口不在同一水平面时，形成的气柱差造成的测量误差； 标准压力计短期不稳定性； 标准压力计的定级不确定度引入的误差。 3.2输入量PX的标准不确定度u（PX）的评定 检定过程中，输入量PX的标准不确定度来源主要包括三部分：一是数字压力计在检定过程中的短期稳定性和测量重复性、这两者通常混为一体表现出来，不好明确区分；二是数字压力计的分辨率误差；三是检定环境温度影响。 3.2.1短期稳定性和测量重复性的标准不确定度分量u1（PX）的评定 短期稳定性和测量重复性二者共同引入的标准不确定度，可以通过在重复条件下连续测量得到的一组数据列，用不确定度的A类评定方法得到。数据列可以选取一个点，在重复条件下连续测量来得到，也可以是在全量程范围进行多个循环测量来获取。本实例选取被检压力计量程的二分之一2MPa点，作10次等精度测量，测量数据如表1所示： 表1 等精度测量数据 序 号 测试点（MPa） （MPa） （MPa） 2（MPa） 1 2．0000 1．9996 －0.00004 1.6×10-9 2 2．0000 1．9996 －0.00004 1.6×10-9 3 2．0000 1．9997 0.00006 3.6×10-9 4 2．0000 1．9996 －0.00004 1.6×10-9 5 2．0000 1．9996 －0.00004 1.6×10-9 6 2．0000 1．9996 －0.00004 1.6×10-9 7 2．0000 1．9997 0.00006 3.6×10-9 8 2．0000 1．9997 0.00006 3.6×10-9 9 2．0000 1．9996 －0.00004 1.6×10-9 10 2．0000 1．9997 0.00006 3.6×10-9 1．99964 24 ×10-9 实验标准差为： S（）= ＝0.00005MPa （4） 实际测量为二次循环，以m=4次测量值的平均值作为测量结果，则不确定度为: u1(PX)=S（）= ≈0.000017MPa （5） 有效自由度为： =n-1 = 9 （6） 3.1.2压力计分辨率误差的标准不确定度分量u2（PX）的评定 大部分数字压力计的末位显示值都有不同程度的波动，这种波动将直接影响到检定结果。波动值有大有小，本实例取最小分辨率的两倍为0.