压力表不确定度的评定

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1、第四届全国石油和化学工业仪表及自动化技术交流研讨会论文集弹簧管式一般压力表、压力真空表及真空表示值误差测量不确定度的评定孙垂军徐国功山东海龙股份有限公司261100了摘要，圣本文根据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》的要求，依据JJG52-1999《弹簧管式一般压力表、压力真空表及真表检定规程》，对弹簧管式一般压力表示值误差的测量不确定度进行分析。通过对A,B两类测量不确定度的具体分析与计算，得出弹簧管式一般压力表、压力真空表及真空表示值误差，，量不确定度的数值。)关健词:弹簧管式一般压力

2、表示值误差测量不确定度一、概述一般压力表、压力真空表及真空表(以下简称压力表)示值误差的测量，依据JJG52-1999《弹簧管式一般压力表、压力真空表及真空表检定规程》。一般压力表的示值误差是通过与精密压力表比对测得的。其环境条件为:温度20℃士5'C。用一只0.4级、量程(0-25)MPa的精密压力表检定一只1.6级、量程(0-25)MPa，分度值0.5MPa的一般压力表，以此来分析一般压力表示值误差的测量不确定度。二、数学模型的建立根据JJG52-1999检定规程，压力表的示值误差可写成这种模式:8二

3、君一Po(1)式中:8—压力表示值误差;P,—某一检定点压力表示值(MPa);P一某一检定点精密压力表示值(MPa);结合公式(1)，并从标准设备、人员、环境、方法及被测对象等方面全面考虑，不确定度来源分别为:1,测量重复性的影响:在检定规程规定的检定重复性条件下，压力表多次重复测量引入的标准不确定度分量切。2、环境条件的影响:按规程规定，其环境条件为温度20℃士50C，虽然标准和被检表处于同一检定温度下，但二者的线膨胀系数有差别，因此该项标准不确定度分量为Uz,3、压力表指针中心与精密压力表下端高度差的

4、影响:由于压力表指针中心与精密压力表下端面存在一定的高度差，设该项标准不确定度分量为U3c4、压力表示值误差估读的影响:对于压力表要求估读至分度值的1/5，设该项标准不确定度分量为U4e5、精密压力表有误差的影响:在检定规程规定的条件下精密压力表引入的B类不确定度分量为U5和二等活塞压力计引入的B类不确定度分量U6o考虑以上因素对测量不确定度的影响:则公式(1)可变为:U=P,士(kP‘t+Pgh+APn+APg)-Po(2)式中:k—压力表温度影响系数(取0.0004);尸—压力表量程;At一检定时环境

5、温度与标准温度的差值;h—压力表指针中心与精密压力表下端面高度差;Pi--一一估读引起的误差;317仪器仪表及应用Pa—数据修约引起的误差;其中，各分量灵敏系数为:(各分量相互独立)CI-C2=C3=C4-C5=1三、A类标准不确定度分量被检表重复性U,该项来源可从重复性实验中算出，其中包括观测人员对示值的估度随机性和弹性元件滞后引起的误差的因素，属A类测量不确定度分量。对被检表全量程检定，发现在1OMPa点上变化较大，对该点重复测量10次，n=10，用JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》中

6、公式9计算，被检弹簧管式一般压力表示值的算术平均值的标准不确定度:序号12345MPa10.110.210.210.110.1序号678910MPa10.110.010.110.010.1因为n=10，求得:P=10.1MParo艺一了只尸、.一.、夕同子则:s(P)=0.1054Mpan一1s(P)_0.1054_、回-0.0333Mpa不-一10-u,=塑X100%=1x旦旦旦旦旦X100%=0.13%25自由度为:V,=n-1=10-1=9四、B标准不确定度分量评定1、环境温度的影响根据规程，环境温

7、度为20℃士50C，精密压力表与压力表的温度系数基本相同;此处不加分析。可忽略不计。a=0自由度为:性->o2、压力表指针中心与精密压力表下端面高度差的影响由于被检表指针中心与精密压力表工作时下端面存在一定的高度差，本实验中实测存在高度差h、2.5cm，其误差概率遵从两点分布，为B类不确定度，故:。=.丝互x100%=0.00084%pxl自由度为:V3--->0第四届全国石油和化学工业仪表及自动化技术交流研讨会论文集3、压力表示值误差估读的影响对指针类刻度仪表，要求估读至分度值的1/5。由于操作者的习惯

8、视力与刻度盘间有距离，视线可能产生偏角。因此估读不可靠性同样以1/5分度值估计，该误差分布遵从均匀分布，为B类不确定度，故:0.1X100%=0.231%25x万自由度为v4分CIO4、标准器不确定度的影响由精密压力表本身的误差引起，准确度等级为0.4%，该误差分布遵从均匀分布，为B类不确定度，故:0.4%U5re1-万于=0.231%自由度为:v5--}05、由二等活塞压力计的误差引起，准确度等级为0.05%，该误差分布遵从