自助下单地址（拼多多砍价，ks/qq/dy赞等业务）：点我进入

摘要：本文对0.4级弹簧管精密压力表测量结果的不确定度进行了探讨，并从多方面进行了研究。 本条规定的这些分析方法在通用标准计量器具和计量器具的检验、校准和合格评定中均适用。

关键词：精密压力表； 不确定; 测量仪器; 测量仪器

CLC 编号：TH823 文档代码：A 文章编号：1009-2374 (2012) 04-0053-03

精密压力表标准技术报告的重要技术内容包括精密压力表标准装置测量不确定度的评定，精密压力表标准装置的测量不确定度评定是建立测量标准时必须进行的。 通用压力表在安全保护、环境监测、质量控制等环节发挥着非常重要的作用。 在进行压力表检定工作前，必须通过正确评定精密压力表标准装置的测量不确定度，建立精密压力表标准装置。 通常，在不确定性分析中，测量者和利益相关者最关心的是测量的有效性和可靠性。 因此，有必要对测量结果的不确定度进行评价。 本文基于对“测量不确定度评定与表达”的理解，对精密压力表测量结果的不确定度进行评定。

一、测量概述

(1)检定依据：国家计量检定规程(JJG49-1999)《弹簧管式精密压力表和真空压力表》。 (2)环境条件：室温(20±5)℃。 (3)测量标准：二级活塞式压力表，不确定度：二级。 (4)被测对象：精密压力表，量程(1-60)MPa。 (5)测量原理及组成：二类活塞式压力表是根据流体静力平衡原理设计制造的。 它的工作原理是根据活塞本身的重量和加在活塞上的特殊重物的重量，与作用在活塞面积上的压力相平衡。

校验压力表的方法是将被测表安装在压力表的接头上，在活塞承重板上加一个专用砝码，然后用制压泵加压，读出产生的标准压力值由被测压力表与专用砝码平衡时的示值，求得被测压力表的示值误差。 验证原理图如图1所示：

1-二级活塞式压力计产生标准压力值。 2- 检查压力表。 3-压力泵。

2. 数学模型

根据弹簧管精密压力表和真空压力表的检定方法，可建立如下数学模型：

式中： ——被测压力示值误差； ——试验压力指示值； - 标准压力值。

3. 不确定度评价

从数学模型可以看出，精密压力表如果采用二级活塞式压力表进行检定，其误差来源包括二级活塞式压力表本身的误差和被检定的精密压力表的误差。

(1) 输入量标准测量不确定度的评定

1.测量方法。 根据国家计量检定规程JJG49-l999《伯氏管精密压力表和真空压力表》的要求，弹簧管式精密压力表和真空压力表的示值误差通常用二级活塞压力测量测量。 从零位开始，稳步加压或降压，对每个检定点（不少于8点）进行示值检定，当示值达到测量上限时，切断压力源（或真空源），承受加压3分钟，再按原测试点平稳加压或减压，返回测试。 各检定点的读数与该点标称值的最大偏差即为检定点的示值误差。

2、标准不确定度分量的分析计算。 为便于定量分析评价，以0.4级、分度值为0.2MPa、量程为0-25MPa的压力表检定为例进行计算评价04级精密压力表，其他类型压力表的方法为相同的。 其中，Pn为被测压力表的量程。

(1) 输入量P的标准不确定度u1的评价。

标准不确定度U的来源主要由以下子项组成：

测量重复性引起的不确定度u1a； 读数误差引起的不确定项u1b； 数据舍入误差引起的不确定项u1c。

一、u1a的评价：在相同条件下，对被测压力表的满量程重复检定10次，发现20MPa点变化最大，故采用这组数据进行计算，由此产生的扩展不确定性比较大，结论更安全可靠。 由于是观察栏目，所以采用A类考核。 该点的测量列为：20.02MPa、20.00MPa、20.04MPa、20.00MPa、20.04MPa、20.02MPa、20.04MPa、20.02MPa、20.00MPa、20.02MPa。

使用贝塞尔公式计算单次测量的实验标准偏差：

实际工作中，每个测试点测量3次升压和降压，所以有：

其标准不确定度为：

自由程度： 。

二、u1b的评价：被测压力表的读数应估计到分度值的1/10，误差分布服从均匀分布k=3，采用B型评价，则

估计值的可靠性一般，估计=8。

三、u1c的评价：最大舍入误差为尺度值1/10的一半，服从均匀分布，k=3，采用B型评价，则：

估计值的可靠性一般，估计=8。

四、u1的计算：由于三项互不相关，所以

根据 Welch-Satterthwaite 公式，自由度为：

(2) 输入量P2的标准不确定度u2的评价。 由于检定时测得的温度与标准温度20℃非常接近，且被测压力表指针的中心轴与活塞下端面基本处于同一水平线上，温度带来的不确定度且此处不考虑液柱差。因此，输入量P2的标准不确定度u2主要由以下几项组成

构成：

标准装置二级活塞压力表检定时标准本身带来的不确定度u2a； 特殊砝码配重误差带来的不确定分量u2b。

一、u2a的评价：由于二级标准活塞式压力表的基本误差为0.05%，包含系数k=3，采用B型评价，u2a的估算是标准正态的，非常可靠, 所以自由度是 .

二、u2b的评价：由于特殊权重的精度为±0.02%，此项的误差概率服从均匀分布，k=3，如果采用类型B的评价，估计值是非常可靠的, 自由度为 .

三、u2的计算：由于两项互不相关，所以

根据 Welch-Satterthwaite 公式，自由度为：

(2) 综合标准不确定度的评价

1. 不确定性总结。

(1) 敏感性因子。

由数学模型推导出：

敏感度因子, Sensitivity factor

(2) 标准不确定度汇总表。

表中记录各种不确定度分量及相关信息04级精密压力表，表中省略。

2. 组合标准不确定度的计算。

(1) 组合标准不确定度 u(F)。

由于不确定度分量相互独立且不相关，因此可以得到组合标准不确定度如下：

(2) 复合标准不确定度的有效自由度。

根据 Welch-Satterthwaite 公式，自由度为：

为了使用方便，可以近似取20，这样在相同的置信概率下，查表得​​到的包含因子k比较大，比较安全。

(3) 扩展不确定性评价

取置信概率P=95%，根据有效自由度Veff=20，由t分布表kp=t95(20)=2.09；

扩展不确定度U95=kp×uc=0.13%。

因此，0.4级精密压力表测量结果的扩展不确定度为：U95=0.13%，Veff=20，k=2.09。

四。 结论

精密压力表出具报告的准确性在计量检测中尤为重要。 需要对精密压力表标准装置的测量不确定度进行正确、全面的分析和评价，以确保其数值准确可靠。 此外，应根据检定规程和技术文件规定的公差要求，合理选用精密压力表对一般压力表进行检定，确保检定精度，满足计量技术要求，延长压力表的使用寿命。测量。

参考

[1] 朱大超． 精密压力表标准装置检定压力表示值误差的不确定度评定[J]. 工业计量学，2003，（S1）。

[2] 段江平，刘伟，刘鑫． 精密压力表误差分析[J]． 品牌与标准化，2010，（6）。

[3] 刘书言． 弹簧管式一般压力表示值误差测量不确定度的评定[J]. 品牌与标准化，2011，（Z1）。

[4] 叶小明，凌默，． 测量不确定度与测量精度[A]． 2009年全国测绘仪器综合学术会议论文集，2009.

[5] 杨彬彬． 1.5级弹簧管式压力示值误差测量结果的不确定度评定[J]. 计量与测试技术，2010，（1）．

作者简介：许大勇（1971-），男，吉林四平人，四平市计量测试研究所助理工程师，研究方向：精密压力表和真空表、压力变送器及其他压力测量。