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精密压力表的比对是为了验证不同实验室之间精密压力表校准结果的一致性。 涉及活塞式压力表是否准确、实验室环境是否符合要求、人员操作是否正确等主要因素。 但是,还有一些因素也会影响比对结果,需要在比对工作中加以注意精密标准压力表,使比对结果能够更好地反映参比实验室工作中的实际问题。
1、精密压力表在每次检定时间间隔的比对,一般至少应对精密压力表进行3次满量程进出检定。 由于弹簧管一般都有弹性后效,所以在完成一次测试后,指针完全归零需要一定的时间。 每次测试的时间间隔不同,直接影响下一次测试的结果。 因此,牵头实验室应掌握作为比对样品的精密压力表完全归零的时间,并在比对程序中明确规定时间间隔。 2、估算读数误差在JJG49-2013《弹性元件式精密压力表和真空表检定规程》中规定,精密压力表的读数应按其最小分度值的1/10估算。精密压力表在校验精密压力表读数时。 在实际验证中,本规定仅适用于0.4级精密压力表。 如果用0.25级精密压力表进行比较,由于0.25级精密压力表的最小分度值只有0.4级精密压力表的一半,不可能达到1/10 0.25级精密压力表的估算值(最多只能估算1/4)。 如果主导实验室不对估算做出规定,各参考实验室不按照同一标准进行估算,不仅会造成读数结果不一致,还会造成估算误差的不同不确定性成分。 例如:0.25级60MPa精密压力表,最小分度值为0.2MPa,如果按规定要求进行1/10估算(根本不可能做到),则估算结果为0.02MPa ,由估计引起的不确定度分量为0.012MPa; 若按1/4估算,则估算读数结果为0.05MPa,估算读数带来的不确定性分量为0.029MPa。
可以看出,两次估计结果的不确定性成分增加了一倍以上。 有的参考实验室甚至用放大镜读0.25精密压力表的1/10,但指针的宽度同时放大了,所以没有意义。 这就要求牵头实验室在制定比对方案时要明确规定如何估算,使各参比实验室的比对数据和不确定度趋于一致。 3、耐压时间虽然JJG49-2013规定精密压力表应在测量上限进行3min的耐压试验,但该规定并未规定采用何种计时设备。 在日常检定中,试压只是用来检定弹簧管是否漏气,以及弹性滞后对回程值的影响。 但在对比中,我们更关注各参比实验室检测结果的一致性。 耐压时间的不一致很可能造成测试和返回时指示不一致,导致测试结果不一致。 因此,要求领导实验室对比对方案中的计时设备和计时方法的使用做出具体规定。 4、数据修整 在日常精密压力表检定中,检定结果一般按可估算值进行四舍五入。 取整区间一般为“1”、“2”、“5”。 而如果计算试验结果的不确定度,一般不考虑舍入误差的分量,舍入时必须遵循“偶数规则”。 例如60MPa精密压力表的最小分度值是0.5MPa,按规程要求进行1/10估算。 估算值为0.05MPa,数据四舍五入区间应为0.05MPa。
如10MPa点实测平均值为9.925MPa,应按通常的四舍五入规则修正为9.90MPa。 四舍五入误差为0.025MPa。 10MPa测量点(以0.05级活塞压力表为标准)测量结果的不确定度约为0.029MPa,接近于该点的舍入误差。 这很可能由于数据舍入导致比较结果的En值大于1。 因此,为了保证比较结果的公平性,我们要么考虑数据四舍五入带来的不确定性精密标准压力表,要么对四舍五入做出规定(例如规定9.925MPa以0.01的间隔四舍五入,四舍五入后的数值为9.92MPa),可减少因四舍五入而产生的较大误差。 结尾
本文发表于《中国计量》杂志2015年第3期
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