01级变送器不确定度.doc

0.1级压力变送器的测量结果不确定度评定 概述 测量方法: 依据JJG882－2004 压力变送器检定规程 环境条件: 温度:（20±5）℃,相对湿度:≤45～75% 测量标准: 一等标准活塞式压力计，其最大允许示值误差为：±0.02% 1.3.2 数字多用表（用于测量压力变送器输出电压） 直流电压档（0～10）V ；最大允许示值误差±（0.0035%读数+0.0005%量程） 1.3.3 标准电阻 250Ω，最大允许误差为0.01% 1.4 被测对象: 压力变送器（0～100）kPa；电流输出(4～20)mA;准确度级别：0.1级 1.5测量过程: 将压力变送器的压力端与活塞式压力计相连，电流输出端、标准电阻与数字多用表压的直流电压档相连，在活塞上加相应的产生的砝码,这时数字多用表的电压档显示相应的电压输出值。 1.6评定结果的使用: 在符合上述条件下的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评定结果. 数学模型 变送器输出电压测量的数学模型为： 式中： ——变送器的输出电压误差； ——变送器输出电压值； ——变送器电压输出起始值。 ——变送器电压输出量程； P ——变送器输入压力值； Pm ——变送器压力输入量程； 3输入量的标准不确定度评定 3.1 输入量的标准不确定度的评定 输入量的标准不确定度来源有数字多用表的电压档测量不确定度和压力变送器电压输出的测量不重复性 3.1.1数字多用表的电压档测量不确定度的评定 的主要来源是数字多用表的直流电压档最大允许示值误差,因此采 用B类方法进行评定。压力变送器的输出电流的最大值为20mA，连接标准电阻250Ω后应为5V，所以半宽度 a=0.0035%×5V +0.0005%×10V=0.00023V,在区间内可认为服从均匀分布,k= 所以==0.00013V 估计=0.1,故自由度=50 3.1.2压力变送器输出电压的测量不重复性的评定 的主要来源是压力变送器输出电流的测量不重复性,可以通过连续测量得 到测量列,采用A类方法进行评定，对压力变送器的最大压力100kPa下，对其相应的输出电压进行重复测量10次,得到测量列: 5.00325 5.00275 5.00275 5.00225 5.00275 5.00300 5.00300 5.00225 5.00250 5.00325 平均值: 5.00278V 单次实验标准差: =0.00036V 所以，= 0.00012V, 故自由度=n-1=9 因此合成输入量 0.00018，＝40 3.2输入量P的标准不确定度u(P)的评定 输入量P的标准不确定度的主要来源为一等标准活塞式压力计的最大允许示值误差±0.02%，所以， 半宽度a=0.02%×100kPa＝0.02kPa 在区间内可认为服从均匀分布,k= 所以u(P)==0.012kPa，估计=0.1,故自由度v(P)=50 3.3输入量R的标准不确定度的评定 输入量R的标准不确定度主要来源为标准电阻的最大允许误差±0.01%，其不确定度远远小于和u(P)，而且在10次重复测量时，其不确定度已包含在中，在此可不必考虑。 合成标准不确定度的评定 4.1 灵敏系数 输入电压对变送器输出误差的灵敏系数为： 1 输入压力对变送器输出误差的灵敏系数为： 0.04V/kPa 4.2 标准不确定度汇总表 如表4-1所示： 表4-1 标准不确定度汇总表 标准不确定度 不确定度来源 标准不确定度值u(xi) cI |ci|ui(xi) νi 0.00018V 1 0.00018V 40 数字多用表 电压档 0.00013V 测量重复性 0.00036V u(P) 一等标准活塞式压力计 0.02kPa 0.04V/kPa 0.00080V 50 4.3 合成标准不确定度的计算 因xi彼此独立，所以合成标准不确定度uc(y)为： =0.00082V 4.4 合成标准不确定度的有效自由度 =55 5. 扩展不确定度的评定 差压变送器属工作计量器具，置信概率取95%。按算得的有效自由度近似取整为50查t分布表，得：k95=t95(50)=2.01 于是扩展不确定度为： U95=2.01×0.00082V=0.00165V 其相对扩展不确定度为：U95rel=0.04% 6. 测量不确定度的报告 压力变送器输出值误差的测量结果的扩展不确定度