0.4级精密压力表测量不确定度评定

0.4级精密压力表示值误差的测量不确定度评定一、测量条件1.测量依据JJG49-1999《弹簧管式精密压力表和真空表》检定规程。

2.环境条件环境温度:(20±3)℃；环境相对湿度:≤85%；环境压力:大气压；被测压力表在检定室温度环境中静置2h以上。

3.测量标准器二等活塞式压力计。

4.被测对象0.4级精密压力表。

5.测量过程在规定的环境条件下，将被检精密压力表与活塞式压力计相连，逐点读取被检压力表的示值。

当标准活塞式压力计和被检精密压力表的压力相平衡时，被检压力表示值与标准活塞式压力计所加砝码所代表的压力值之差即为被检压力表的示值误差。

二、数学模型δ=P被-P标 (1)式中:δ——被检精密压力表的示值误差，MPa；P被——被检精密压力表的压——标准活塞式压力计砝码所代表的压力值，MPa。

力值，MPa；P标三、方差和灵敏系数u c2=u12+u22 (3)式中:u c——被检表示值误差标准不确定度；u1——被检表示值不确定度；u2——标准器不确定度。

四、标准不确定度分量计算1.被检表示值标准不确定度分量u1(1)重复性引入的标准不确定度分量u1.1该项来源可从重复性实验中算得，其中包括观测人员对示值的估读随机性和弹性元件滞后特性引入误差的因素，属A类不确定度分量。

取一只准确度等级为0.4级、测量范围为(0～6)MPa、分度值为0.05MPa的弹簧管式精密压力表，对被检表作全量程检定，发现4MPa点上变化较大，以此点的测量重复性来估算其不确定度，具体测量值(单位:MPa)分别为4.010、4.010、4.015、4.015、4.010、4.020、4.015、4.020、4.020、4.020、4.020、4.020、4.025、4.020。

共重复7次正反行程，计n=14，P=4.017MPa，用贝塞尔公式算得单次值实验标准差为自由度ν1.1=n-1=14-1=13(2)温度引入的标准不确定度分量u1.2本实验室检定0.4级弹簧管式精密压力表的环境温度为(20±3)℃，温度影响为kP(t-20)，其中k(k=0.0004/℃)为温度影响系数，P为测量上限值，误差概率分布遵从均匀分布，故其估值可靠，故自由度ν1.2→∞。

一、1．测量依据：JJG52-1999 《弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表》2．环境条件：温度（20±5）℃、相对湿度不大于85%3．测量标准：精密压力表，量程为0～2.5MPa准确度等级为0.4级4．被测量对象：测量范围0～1.6MPa，准确度等级为1.6级的普通压力表5．测量方法：通过升压和降压两个循环将被测压力表各检定点与标准器比较逐点读取被检压力表显示值。

被检压力表显示值与标准压力表显示值之差即为被检压力表示值误差。

6．评定结果的使用：在符合上述条件下的测量，一般可直接使用本不确定度的评定结果。

二、数学模型δ= P被—P标式中：δ—被检压力表示值误差P被—被检压力表在被测点上的示值P标—精密压力表的标准压力值三、输入量的标准不确定度的评定1．输入量P被的标准不确定度u（P被）的评定输入量P被的标准不确定度u（P被）的来源主要是普通压力表的测量重复性，可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。

取一块量程为1.6MPa，准确度等级为1.6级的普通压力表，在1.2MPa点作10次等精度重复测量，得到测量结果P被I(I=1,2,3．．．)为以下测量数列则测量结果的算术平均值为：P被=1.208MPa单次测量P 被 的实验标准差为s()P 被=()()112-∑-=n i ni P P 被被 = 0.0063 MPa算术平均值的实验标准差s()P 被=()nsP 被=0.0020 MPa对于A 类评定u()P 被，可由n 次独立重复观察的算术平均值的标准差作为测量结果的标准不确定度为u()P 被= s ()被=0.0020 MPau()P 被的自由度 ν被= n – 1 = 92．输入量 P 标 的标准不确定度 u (P 标) 的评定1). 输入量P 标 的标准不确定度u (P 标)的来源主要是精密压力表装置的最大允许示值误差，由上级检定部门出具的检定证书中给出其值为±0.4%，而在区间内属均匀分布，包含因子为3，可按B 类不确定度评定。

一级注册计量师《测量数据处理与计量专业实务》测量不确定度的评定与表示[单选题]1.（江南博哥）某一精密压力表的检定证书上给出其准确度等级为0.4级，则该精密压力表示值误差的不确定度为（）。

A.0.28%B.0.13%C.0.20%D.0.23%参考答案：D参考解析：利用B类标准不确定度解答此题，在此题中看做是均匀分布[单选题]3.概率分布是一个随机变量取任何给定值或属于某一给定值集的概率随取值而变化的函数。

概率分布通常用概率密度函数随随机变量变化的____来表示，A.数学期望B.方差C.曲线D.标准偏差参考答案：C参考解析：概率分布是一个随机变量取任何给定值或属于某一给定值集的概率随取值而变化的函数。

概率分布通常用概率密度函数随随机变量变化的曲线来表示。

[单选题]4.下列关于测量模型的说法有误的是（）。

A.测量模型代表了所使用的测量程序和评定方法，它描述如何从输入量的值求得输出量的值B.测量模型，又称为测量过程的数学模型，它不是惟一的，采用不同的测量方法和不同的测量程序，就可能有不同的数学模型C.数学模型可用已知的物理公式求得，也可用实验的方法确定，有时甚至只能用数值方程给出D.若数据表明，测量模型未能将测量过程模型化至测量所要求的准确度，则必须在测量模型中减少某些输入量，即减少影响量参考答案：D参考解析：如果数据表明测量模型中没有考虑某个具有明显影响的影响量时，应在模型中增加输入量，直至测量结果满足测量准确度的要求。

[单选题]5.测量某矩形周长时，用两个不同仪器分别量长和宽，宽度测量值L=10.00cm,长度测得值L=20.00cm，L和L的相对标准不确定度分别为u(L)=2.0%，u(L)=1.2%,该矩形周长测得值的合成标准不确定度是（）。

1212rel1rel2A.0.31cmB.0.62cmC.1.4cmD.2.8cm参考答案：B参考解析：2.0%×10=0.21.2%×20=0.24√2（0.2+0.24）≈0.62[单选题]6.下列关于测量不确定度的说法中正确的是（）。

压力表检定结果的不确定度评定摘要：测量不确定度是对于误差分析中的最新理解和阐述，以前用测量误差来表述，但两者具有完全不同的含义。

它表示由于测量误差的存在而对被测量值不能确定的程度。

关键词：最大允许误差；重复性；准确度；1、概述我司建立的压力自动检定系统是用来检定压力表（普通压力表、电接点压力表）、精密压力表、数字压力计、压力变送器等方面的计量器具(计录、计算、判断及出具证书)，与北京康斯特科技有限公司出品的压力标准仪器组成一人机交互的压力自动检定系统而从事于智能化的自动检定，大大提高了检定效率，而且消除了人为因素而带来的检定误差。

2、检定结果不确定度评定2.1测量依据JJG49—2013 《弹性元件式精密压力表和真空表检定规程》2.2环境条件温度（20±3）℃相对湿度 <85% 等温2h以上2.3选用的标准器智能数字压力校准仪输出范围：（0～30）MPa压力测量最大允许误差为：±0.05%FS电流测量准确度：±（0.02%RD+0.003%FS）2.4被检精密压力表的规格测量范围：（0～25）MPa准确度等级：0.4级2.5测量误差的数学模型和灵敏系数数学模型：δ=ρ被-ρ标式中：δ—被测精密压力表示值误差ρ被—被测精密压力表示值ρ标—标准器产生的压力值被测精密压力表示值对被测精密压力表示值误差的灵敏系数为：cρ被==1标准器产生的压力值对被测精密压力表示值误差的灵敏系数为cρ标==-12.6测量不确定度的来源2.6.1 输入量ρ被的标准不确定度评定2.6.1.1被测精密压力表的测量重复性引入的标准不确定度分量，可通过连续测量得到测量列，可用A类方法评定对一块（0～25 ）MPa，准确度等级为0.4的精密压力表，在14 MPa点作10次重复性测量，所得数据如表一所示：单次实验标准差 S==2.76 kPa故由检定重复性引入的标准不确定度=2.76 kPa自由度=1×(10-1)=92.6.1.2 由示值估读引入的标准不确定度分量依据JJG49-2013的规定，示值按分度值的1/10估读，该被检表分度值为0.2.MPa,服从均匀分布，则：==11.55 kPa属于B类不确定度分量估计=0.1故自由度γ(p标)=502.6.2 输入量p标的标准不确定度u(p被)的评定输入量p标的标准不确定度来源于智能数字压力校验仪，环境温度的影响可忽略不计。

真空表示值误差测量结果的不确定度1 概述1.1 测量依据：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 1.2计量标准：精密真空表，准确度等级0.4级，测量范围( -0.1～0)MP a ，环境压力：常压 1.3 被测对象：1.6级以下(-0.1～0)MP a 真空表1.4测量方法：在规定环境条件下，选择一块弹簧管式真空表和精密真空表安装在同一台压力表校验器上，校准时，用手轮抽真空，采用直接比较方法，通过升压或降压，依次对各点进行校准，在每一校准点校准时在升压或降压过程中，轻敲表壳前后的示值与数字压力计的示值之差即为示值误差。

２ 数学模型δ被 = P 被 - P 标 （1）式中：δ被 — 被检真空表示值误差； P 被 — 校准点上被检真空表示值； P 标 — 精密真空表的标准压力值。

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考虑，由下列不确定度分量构成 ２.１精密真空表准确度引起的不确定度分量２.２精密真空表与压力表指针轴之间的高度差引起的不确定度分量 ２.３测量值引起的不确定度分量 ２.４环境温度引起的不确定度分量 ２.５人员估读引起的不确定度分量 ２.６数字取舍引起的不确定度分量所以（１）式可扩展为下式：P 被 = P 标 +δ被±（ΔP t +ΔP b +ΔP 估读 +ΔP 取舍）= P 标 +δ被 ±（kP Δt + pgh +θR +ΔP 取舍 ） （2）式中： k — 被检表温度影响系数(取k = 0.0004)；P — 被检表量程； θ — 被检表分度值； R — 被检表估读分辨量；Δt — 校准时环境温度偏离标准温度（20℃）的偏差；ρ— 校准时用介质的密度，(空气取ρ= 1.29kg/m 3)； h — 真空表指针中心与精密真空表指针中心高度差；g —当地重力加速度，(取g = 9.7883m/s 2)。

精密压力表不确定度评定作业指导书一.适用范围本作业指导书适用于本单位0.02级活塞式压力计标准装置检定校准测量范围在-0.095MPa ～60MPa 之内的，0.16级及以下的精密压力表和真空表（以下简称精密表）测量结果的不确定度评定。

二.依据的文件1 JJG49－2013《弹性元件式精密压力表和真空表检定规程》2 JJF1059-2012.1《测量不确定度评定与表示》三.概述1.确定被测量: 按照检定规程的要求，对被检精密压力表进行外观检查，静止放置2小时后方可测量，根据精密压力表的量程，选择适合的活塞式压力计标准装置，测量时压力从零位开始，平稳升压或降压，对被测精密压力表最大压力校准点进行测量。

我们选择精密压力表的示值作为测量不确定度评定的被测量。

2. 环境条件：① 温度：（20±2）℃② 湿度：（40～75)%RH③ 环境压力：大气压3. 本次评定所使用的测量仪器：①名称：活塞式压力计； 型号 ：BHY-0.6B 量程：（0.04～0.6） MPa ②名称：活塞式压力计； 型号 ：BHY －6B 量程：（0.1～6 ）MPa③名称：活塞式压力计； 型号 ：BHY －60B 量程：（1～60） MPa④名称：气体活塞式压力真空计； 型号 ：BQY －205 量程：（-95～400） kPa4、数学模型：数学模型以示值误差的形式给出：s m p p p -=∆式中： p ∆——示值误差，Pa ；m p ——精密压力表示值，Pa ；s p ——标准活塞压力计示值，Pa 。

5、不确定度来源5.1 被测精密压力表示值标准不确定度)(m p u 由下列不确定度分量构成： ①被测精密压力表重复测量引起的不确定度分量)(1m p u 。

②被测精密压力表估读引起的不确定度分量)(2m p u 。

③环境温度引起的不确定度分量)(3m p u 。

5.2标准活塞压力计示值标准不确定度)(s p u 由下列不确定度分量构成： ①标准活塞压力计的准确度引起的不确定度分量)(1s p u 。

1、概述1.1 测量依据：依据JJG52—2013《弹性元件式一般压力表压力真空表检定规程》。

1.2 测量方法：通过升压和降压循环，将一般压力表和精密压力表在各检定点上比较，逐点读取仪表指示值。

1.3 测量环境：温度：（20±5）℃，相对湿度：≤85%，压力：大气压。

1.4 测量标准：0.4级（0~4）MPa精密压力表1.5 测量对象：1.6级（0~4）MPa一般压力表2、数学模型根据压力表的检定方法，可建立数学模型为：r∆=Px-P b式中：r∆—被检表示值误差；P x —被检弹簧式一般压力表示值；P b —精密压力表示值。

3、误差来源：用精密压力表检定工作用压力表，其误差来源主要有精密压力表本身的准确度等级，检定时工作用压力表与精密压力表的误差。

4、方差灵敏系数U c2 = C12U x2 + C22U b2 其中，U c2 ——合成不确定度；C1和 C2——偏导系数；U x——被检压力表引入的合成标准不确定度；U b——精密压力表引入的合成标准不确定度。

求得11=∂∂=xpyC，12-=∂∂=bpyC5、标准不确定度的评定5.1 由被检表引入的标准不确定度U x(1) 由被检（0~4）MPa压力测量10次引入的标准不确定度。

在检定装置正常的情况下，对（0~4）MPa被检表在4MPa处重复测量10次，得出实际标准差：= n1∑=ni ix1=3.982 MPa()0356.321-=-∑=E xxni i()112--=∑=n xxs ni i=0.020 MPa在实际测量中，我们进行升压、降压两次读数，则：标准不确定度为MPa su x 01406.021==(2) 被检表读数引入的标准不确定度2x u被检（0~4）MPa 压力表，压力表的最小分度值为0.1MPa ，按照1/5估读，即最小读数可至02.0±MPa ，半宽为0.02MPa ，指示仪表误差均匀分布，包含因子3=k ，则 0115.0302.032===au x MPa(3) (0~4)MPa 被检表由检定环境温度引入的标准不确定度3x u （B 类评定）在520±℃环境条件下，弹簧管式一般压力表的温度弹性膨胀系数1-0004.0℃=kt ，被检表在520±℃的环境下放置2小时，温度的变化应为℃5t ±=，取半宽℃5温度变化，均匀分布，则：()0046.03420250004.03=⨯-⨯=x u MPa被检压力表合成标准不确定度019.0232221=++=x x x x u u u u MPa5.2、精密压力表引入的标准不确定度b u （B 类评定）我所采用0.4级（0~4）MPa 精密压力表对被检表进行检定，其允许基本误差为： 016.0%4.04±=⨯±MPa在半宽a=0.016MPa 区间内，误差均匀分布, 包含因子3=k0092.03==au bMPa 合成不确定度c u由于以上各不确定度分量彼此独立，互不相关021.022=+=b x c u u u MPa6、扩展不确定度置信概率取95%，取K=2，则扩展不确定度U 为：042.095=⨯=c u k u MPa7、报告用0.4级精密压力表测量（0-4.0）MPa 弹簧管式一般压力表4.0MPa 处，示值误差扩展不确定度042.095 u MPa。

精密压力表计量比对及E n值评判阮李英　王娟　梁力平 / 河南省商丘市质量技术监督检验测试中心摘　要　依据JJG 49-2013《弹性元件式精密压力表和真空表》规程和JJF 1117-2010《计量比对》国家计量技术规范，由河南省计量院为主导实验室组织制订了0.4级精密压力表量值比对工作。

计量比对的测量结果与其不确定度的一致性采用E n值进行评判，并对比对中存在问题进行了分析探究，对下一步开展检定工作具有很好的指导作用。

关键词　0.4级精密压力表；计量比对；E n值评判；比对结果分析0　引言0.4级精密压力表广泛使用在锅炉、医用高压灭菌器、高压锅压力等设备的安全防护中，被列为国家强检计量器具，其计量准确性就显得尤为重要。

通过河南省全省内计量比对，能够考察该地区各法定技术机构开展0.4级精密压力表检定情况和人员能力，确保量值溯源的准确可靠。

在比对中，通过对量值选定、实施方案讨论、传递标准的测量不确定度评定、数据处理与上报、比对总结报告等一系列技术活动，对参比实验室计量标准、环境条件、人员水平、管理能力、检测方法、数据处理等各种影响因素都有了进一步认识和提高。

1　计量比对基本信息此次比对由主导试验室河南省计量科学研究院酝酿实施方案，全省21家技术机构参加了比对准备会议，讨论并一致通过了比对实施的基本信息，见表1。

2　传递标准的稳定性分析由主导实验室开展前期实验，用0.02级活塞式压力计标准装置对传递标准连续4个月每月一次进行示值误差的稳定性试验；每次试验值与上次试验值的最大差值均不超过传递标准最大允许误差的1/2，即≤0.032 MPa，传递标准稳定性考核合格。

在比对实验过半和结束时，再由主导实验室对传递标准做一次核查性的测量，确认核查合格后，比对的现场测量工作才算完成。

表1　比对实施的基本信息比对前、比对中及比对后稳定性试验数据见表2。

稳定性的标准不确定度取均匀分布，按式（1）计算，Δ取最大值。

（1）稳定性的扩展不确定度按式（2）计算。