压力计量标准的测量不确定度评定
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文件控制编号XASL/ZY5-41-2016
西安硕隆石油计量检测有限公司 数字压力计
不确定度评定
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2016年03月01日发布 2016年03月01日实施 数字压力计测量结果不确定度评估报告
1、测量过程简述: 1.1、测量依据:JJG875-2005数字压力计检定规程。 1.2、环境条件:温度(20±2)℃;相对湿度:不大于85%。 1.3、测量标准:主要计量标准设备为0.05级活塞式压力计一套4台。测量范围(-0.1∼60)MPa。 表1. 实验室的计量标准器
序号 设备名称 技术性能
1 活塞式压力计 型号YS-6C 测量范围(-0.1∼0.6)MPa
2 活塞式压力计 型号YS-60 测量范围(0.1∼6)MPa 3 活塞式压力计 型号YS-600 测量范围(1∼60)MPa 4 浮球式压力计 型号Y047 测量范围(0.001∼0.25)MPa 1.4、被测对象: 表2. 被测数字压力计的分类 名称 0.2级数字压力计
分辨率(MPa) 0.0001 0.001
压力范围(MPa) 0~2.5 0~60 1.5、测量方法: 数字压力计的校准按JJG875-2005《数字压力计检定规程》规定,根据数字压力计准确度等级及测量范围,选取相应准确度等级及测量范围的测量标准,并在规定的环境温度下恒温放置2h以上,方可校准。通电预热后,清零,在不做任何调整的情况下,对被校数字压力计进行升压和降压一个循环的校准(其上行程→下行程为1个循环),将被校数字压力计在各校准点与测量标准比较,逐点读取被校数字压力计显示值。此时被校数字压力计显示值与测量标准产生的标准压力值之差,即为被校数字压力计的示值误差。 2、数学模型
SRppp−=∆ 式中: −−∆p被校数字压力计各校准点示值误差;
Rp――被校数字压力计各校准点正、反行程示值; Sp――测量标准各校准点的标准示值。 3、灵敏系数
数字压力计测量结果不确定度评定
1 概述
1.1 测量依据:JJG875-2005《数字压力计检定规程》。
1.2 计量标准:主要计量标准设备为数字压力校验仪,测量范围(0~60)MPa。
表1. 实验室的计量标准器和配套设备 序号 设备名称 技术性能
1 数字压力校验仪 测量范围:(0~60)MPa 准确度:0.02级
1.3 被测对象:
数字压力计,准确度等级0.05级,其分辨力0.001MPa,测量范围为(0~60)MPa。
1.4 测量方法:
将数字压力计与液压泵连接,确保密封无泄露。按照选取的校准点平稳升压(或降压),压力稳定后记录数字压力计示值。
2 数学模型
RSPPP
式中:
P-各测量点的最大误差,MPa
RP-被测压力计示值,MPa
SP
-标准器压力值,MPa
3不确定度传播率
PucPu
cc22
12
式中:
灵敏系数1
1
RPP
c1
2
sPP
c
4 标准不确定度评定
4.1 被校压力计示值重复性引起的不确定度分量(1Au)
用A类标准不确定度评定。以校准准确度等级为0.05级的压力计,选取校准点10 MPa
为例,将被校压力计安装到液压泵上,将数字压力计平稳加压(降压)至10 MPa,待示值
稳定后读取工作压力表示值正反行程数据,如此反复进行5次,得到数据如下:
由贝塞尔公式可知单次测量的重复性为
s0.0007MPa
平均值的测量结果重复性为
121s
u
A0.0002MPa
依据同样方法可以得到其它各店的不确定度分量如下表: 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
结果 9.998 9.999 9.998 9.999 9.998 9.998 9.998 10.000 9.998 9.999 9.998 9.999
序号 测量点 平均值 1Au 1 0 0.000 0.0000
2 20 9.998 0.0002
3 30 10.996 0.0003
压力表测量不确定度的评定
1 概述
1.1 测量依据
JJG52-1999《弹簧管式一般压力表压力真空表和真空表检定规程》
1.2 环境条件
a、温度:(20±5)℃
b、湿度:≤85%
c、气压:大气压
d、静置:2h以上
1.3 测量标准
0.05级(1-60)MPa二等活塞压力计
1.4 被检对象
1.6级(0-10)MPa弹簧管式一般压力表
1.5 测量过程
通过升压和降压两个循环将被测压力表在各检定点与标准器比较,读取被检表示值。此时被检表示值与标准器产生的标准压力值之差值即为被检压力表的示值误差。
1.6 评定结果的使用
在符合上述条件下的测量,一般都可直接使用本不确定度的评定结果。
2 数学模型
ΔP=Pi-Ps
式中:ΔP- - -被检表的示值误差;
Pi- - -被检表检定点的压力示值;
Ps- - -标准器检定点的压力值。
根据数学定义,灵敏系数就是对数学模型表达式的各分量求偏导,即:
1iixfc
则: 1ipiPPc 1spsPPc
3 各分量的相对标准不确定度的分析计算
3.1 被检表示值相对标准不确定度分量
(1)重复性的影响
取一只1.6级,(0-10)MPa,最小分度值为0.2 MPa的弹簧管式一般压力表,对该表进行全量程的检定,选取示值误差最大点8MPa,在该点重复测量10次,以该点的测量重复性来估算其相对标准不确定度。如表1所示:
表1 测量重复性一览表
次数 Pi (MPa) vi (MPa) vi2 (MPa)2
1 8.00 -0.008 64×10-6
2 8.00 -0.008 64×10-6
3 8.00 -0.008 64×10-6
4 8.00 -0.008 64×10-6
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==-1
2.6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