精密压力表不确定分析

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1、1）（0～250）MPa不确定度分析评定1.概述1.1技术依据本次测量不确定度评定的技术依据是JJG49-1999《弹簧管式精密压力表和真空表检定规程》JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》1.2压力表工作原理压力表的工作原理是弹簧管在压力和真空作用下，产生弹性变形引起管端位移，其位移通过机械传动机构进行放大，传递给指示装置，再由指针在刻有法定计量单位的分度盘上指出被压力或真空量值。1.3测量原理精密压力表的检定，按国家检定规程JJG49-1999《弹簧管式精密压力表和真空表检定规程》要求，用相应测量范围的允许误差绝对值不大于被检表允许误差绝对值的1/4的标准活塞压力计（或

2、液体压力计）作标准器，加专用砝码于活塞上并通过压力计造压系统加压，当活塞处于平衡位置时，在压力表上读数，以该数值与专用砝码压力值的差值的差值衡量压力表的计量性能。加于活塞上的专用砝码产生的压力作为被检定压力的名义值，该值不作修正。1.4检定环境0.25级精密压力表环境条件：检定温度为（20±2）℃，相对湿度不大于85%，环境压力为大气压。2数学模型P被=P标+被(1)式中：P被表示检定点上被检表示值P标表示活塞压力计产生的压力值（被检点压力的名义值）被表示被检表的示值误差其中，P标是活塞压力计在标准环境条件及标准工作位置状态下用专用砝码加于活塞上产生的标准压力值。我公司所用的是活塞压力

3、计，其准确度等级是0.02级,该准确度级别已包含活塞垂直度（即工作位置水平性）、活塞及承重盘重量、活塞的有效面积、专用砝码配重、大气压力、环境温度、环境湿度等方面的影响。我公司所用KY6、KY0.6、KY250活塞压力计由华东国家计量测试中心检定为0.02级合格，活塞有效面积检定结果最大允许误差为±0.01%，专用砝码质量检定结果最大允许误差为±0.008%。被为被检表示值误差，在非刻意单对象实验的检定中，它包含了该表的基本示值误差及各种条件影响的附加误差，如“标准环境条件”的微小变化的附加影响，亦即环境温度对被检表的影响、指针示值的估读不准确、压力表指针轴与规定高度的高度差即液体柱高

4、度差引起的静压影响以及数据修约取舍等。除检定准确性外，其余不确定度应独立不相关的分析出来逐项计算（估算）其贡献。按此分析将式（1）展开得P被=P标+被±（ΔPt+ΔP估读+ΔP静压+ΔP取舍）=P标+被±(KPΔt+dR+pgh+ΔP取舍)(2)式中：K表示温度系数，为0.04%/℃P表示被检表的量值，单位为MPad表示被检表分度值，单位为MPaR表示被检表估读分辨量，单位为MPaΔt表示检定时环境温度偏离标准温度20℃的偏差，单位为℃P表示标准压力计传压介质液的密度，单位为kg/m3g为当地重力加速度，单位为m/s2,深圳地区g=9.78834m/s2h表示被检表指针轴与压力计活塞下

5、端面的高度差，单位为m3传播系数与方差3.1求式（2）对不确定度源的偏导数得出各项的传播系数如下方差4分量标准不确定度的分析计算为分析本例，取测量范围为（0~6）MPa、分度值为0.02MPa、出厂编为98812的0.25级精密压力表，以KY6（出厂编号为09-69）活塞式压力计检定该表，在其示值检定中用误差最大点的数据进行分析计算，以引用值表示。4.1P标项由标准活塞压力计引入的不确定度属B类不确定度评定，本公司活塞压力计的准确度级别为0.02%(p=99%)，分布服从正态分布，由JJF1059-1999表2得kp=2.576，故4.2被项该项来源从重复性中算得，属A类不确定度评定，

6、服从正态分布。对被检表作全范围多次检定，发现在6.00MPa处误差最大，以此组数据为例分析：6.0126.0146.0126.0106.0086.0126.0126.0146.0046.0106.0106.012(MPa)共重复6次正反行程测量，计n=12，得根据贝塞尔公式得实验标准差则：4.3PΔt项环境温度对标准器、被检表产生影响。JJG49-1999《弹簧管式精密压力表和真空表检定规程》规定0.25级精密压力表的检定温度为（20±2）℃，该温度对标准器的影响已包含在其准确度等级0.02级内，故此处不再重复分析。4.4P估读项精密压力表估读至分度值的1/10。由于操作者习惯势力及指

7、针与刻度盘之间的距离使视线可能产生偏角，因此估读不确定度同样以1/10分度值估计，其分布属均匀分布。本例中被检表的分度值d=0.02MPa,故4.5P静压项JJG49-1999《弹簧管式精密压力表和真空表检定规程》要求被检表指针中心轴与压力计活塞下端面在同一水平面上以避免介质液因高度差（液体高度差）而产生静压差。检定时实测高度差h=0.01m,介质液为变压器油煤油混合油，ρ=0.86×103kg/m3,其分布遵从两点分布。4.6P取舍项在进行数