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摘要 压力表在预制后张预应力混凝土铁路预制梁张拉过程中经常使用。 建立预制梁场压力表计量标准是十分必要的，而计量标准技术报告是建立计量标准的核心内容。 本文对计量标准技术报告中计量标准的稳定性、重复性评定和测量不确定度的评价进行了探讨。

关键词张力； 压力计; 测量标准； 稳定; 重复性； 测量不确定度

CLC 编号 TH 文档代码 A 文章编号 1673-9671-(2011)122-0216-02

张拉是装配式后张法预应力混凝土铁路桥梁生产中的重要工序。 根据《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》，拉力计精度等级为1.0级的，每周需检定一次，为0.4级的，需要检定一次。一个月。 测量周期相对较短。 测量的工作量也比较大。 计量测试时需要送检，检费高，有些地方太远，不方便。 因此，建立一套简单实用的压力表测量标准，可以有效提高工作效率，保证数值传递准确可靠。 本文以江夏纸房制造的束场压力计测量标准件为例，探讨测量标准件的重复性试验、稳定性评定和测量不确定度评定。 束场张紧量规只有一种，测量上限为60MPa，精度等级为0.4级。 按《弹簧管式精密压力表和真空表》JJG49-1999中规定的标准允许误差的绝对值不大于被检精密仪表允许误差绝对值的1/4，因此选用精度等级为0.05、测量上限为65MPa的精密数字压力表作为标准装置。

1 测量标准重复性测试

测量标准的重复性是指测量标准在相同的测量条件下通过重复测量相同的被测量而提供相似指示的能力。 在校准/检定条件下，选用性能稳定、测量上限为60MPa、分度值为0.5MPa、精度等级为0.4级的压力表，用精密数字压力表测量其60MPa点10次。 重复多次测量，每次测量的结果如表 1 所示。

使用贝塞尔公式计算标准偏差：

式中：sn次测量结果的标准差为测量标准的重复性误差；

xi——第i次测量结果；

x——n次测量的算术平均值。

2 计量标准的稳定性评价

计量标准的稳定性是指计量标准在一段时间内保持其计量特性不变的能力。 对于新的计量标准，每隔一段时间（大于1个月），用该计量标准对检定标准进行一组n次重复测量，取其算术平均值作为该组的测量结果。 共观察m组（m≥4）。 以m次测量结果的最大值与最小值之差作为新测量标准在这段时间内的稳定性。 本例在检定/校准条件下，使用精密数字压力表装置对测量上限为60MPa、分度值为0.5MPa、精度等级为0.4级的合格稳定性能压力表进行测试. 60MPa点每隔一个月测量10次，共进行以下4组测量，每次测量取算术平均值，如表2所示。

由表中数据可得：△=xmax-xmin=60.03-60.01=0.02（MPa）

标准装置最大允许误差绝对值a=0.05%×65=0.0325（MPa）

△<a，所以标准器件的稳定性通过了检验。

3 测量标准测量不确定度的评定

1）计量依据：JJG49-1999《弹簧管式精密压力表和真空表》检定规程。

2）环境条件：温度（20±3）℃，相对湿度≤85%，精密压力表在上述条件下静置2小时即可校验。

3）测量标准：精密数字压力表，测量范围（0-65）MPa，允许误差：±0.05%。

4）被测对象：O.4级压力表，测量上限为60MPa。

5）测量方法：将0.05级精密数字压力表和0.4级精密压力表安装在压力表校验仪上，用压力泵同时对它们施加相同的压力，加压和减压分别为一个测量周期，将被测压力表的指示值与精密数字压力表在每个相应测量点的指示值进行比较，得到被测压力表的指示值。

6) 测量不确定度来源分析。 根据测量原理和测量过程分析，对测量结果的影响源包括精密数字压力表引入的标准不确定度U1、重复测量引入的标准不确定度U2、环境温度引入的不确定度标准U3、估计读数 引入标准不确定度 U4。

7) 数学模型。

①建立数学模型。

P real = P standard + δ weight + δ temperature + δ estimate (1)

式中：P为被测压力表的实际压力值；

P为精密数字压力指示值；

δ重复性误差；

δ温度——环境温度引起的误差；

δEstimated 为估计误差。

②灵敏度。

对式（1）进行微分得到灵敏度系数：

;;;

8) 不确定性分量评估。

① 认为精密数字压力表的估计值服从均匀分布，允许误差a=±0.05%×65=±0.0325 MPa，半宽为0.0325 MPa，取包含系数k=，本标准出台由精密数字压力表确定的程度采用B类测量不确定度来评定：

兆帕

②在相同测量条件下，50 MPa点测量10次，测量结果见表3。

然后重复测量引入的标准不确定度用测量不确定度类型A来评估：

U2=兆帕

③《弹簧管式精密压力表汇和真空计》JJG49-1999规定精密压力表的读数可以估算为最小分度值的1/10，0.4级精密压力表的读数上限为 60 MPa。 估算误差为0.05 MPa，误差分布服从均匀分布，且包含因子k=，则估算读数引入的标准不确定度为测量不确定度的B类评价：

U3= =0.02887 MPa

④ 由于检定温度始终在检定环境温度（20±3）℃以内精密压力表 考试，温度引起的标准不确定度分量U4可以忽略不计。

9) 综合标准不确定度评价。

由于各个输入量不相关，因此组合标准不确定度为：

兆帕

10) 扩展不确定性评估。

无法判断被测压力表的压力值分布精密压力表 考试，直接取包含因子k=2，则：扩展不确定度U=k×Uc=2×0.04157=0.08314 MPa。

综上所述，测量标准的测量不确定度为U=0.08314 MPa，k=2。

4。结论

建立压力表测量标准对于桥梁预制场来说是十分必要的。 正确评定和评定计量标准的重复性、稳定性和计量不确定度是计量标准制定过程中最重要的内容。 适用可靠的主要依据。

参考

[1] 国家质量技术监督局． JJG49-1999弹簧管式精密压力表和真空表检定规程[S]． 北京：中国计量出版社，2000．

[2] 中华人民共和国铁道部． 铁建[2004]120号客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件[S]． 北京：中国铁道出版社，2004。

[3]元宝． 精密压力表标准装置测量不确定度评定[J]． 上海铁道科技，2009，1。

[4] 国家计量标准计量检定人员考试委员会制定。 JJF1033-2008《计量标准检验规范》实施指南[M]． 北京：中国计量出版社，2008．

[5] 李南民，尚旋峰． 0.4级弹簧管精密压力表测量结果的不确定度评定[J]. 测量与测试技术, 2006, 33(9).