0.1级压力变送器示值误差测量不确定度评定

压力变送器测量不确定度的评定1 概述1.1 测量依据JJG882-2004《压力变送器检定规程》。

1.2 环境条件温度(20±2)℃,相对湿度不大于80 %。

1.3 测量标准一等活塞压力计作压力标准器，准确度等级为0.02级。

6位半高性能数字万用表1.4 被测对象准确度等级为0.1级的压力变送器。

1.5 测量过程根据被检仪器的量程不同，用相应范围的，4位半高性能数字万用表作为被检仪表输出信号检测仪器。

检定前，正确安装连接好后，检定系统应预热不少于十五分钟，并连续对被检器预加测量上限（或下限）压力3次。

对于0.1级的压力变送器，应在测量范围内至少均匀或合理地选取6个检定点（包括零点），连续进行3次循环检定，然后根据检测数据按照规程要求评定被检器的各项误差。

1.6 评定结果的使用符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。

2 数学模型（1）0A A d -=δ式中:δ—变送器的基本误差值（mA ）；A d —变送器的实际输出值（mA ）；A 0—变送器的理论输出值（mA ）。

A 0又可分解为:（2）000P P A C A mm∙+=式中: A m —变送器输出量程（mA ）；P m —变送器输入量程（MPa ）；C 0—A 0的起始理论输出值（mA ）；P 0—变送器的输入压力值。

此输入压力值P 0包括两项内容，一项是二等活塞压力计产生的标准压力值P 1 ，另一项是变送器取压口与活塞压力计活塞下缘处不是同一水平面产生静压力差P 2。

P 2表达式为：P 2=ρgh （3）式中:ρ—标准压力计用介质液的密度，0.88*103kg/m 3；g—当地重力加速度，9.8m/s 2；h—被检器取压口中心与压力计活塞下端面的高度差。

那么，式（1）可写成：（4）()01C gh P P A A mmd -+-=ρδ故：()1=∂∂=Iu I c ()()MPa mA P A P u P c m m /5.0321611-=-=-=∂∂=()()1300431.08.9*1088.03216-⋅=⨯⨯-=⋅-=∂∂=m mA g P A h u h c m m ρ3 分量标准不确定度的分析计算选取一只0.1级（0～32）MPa ，输出电流范围为4～20mA 的压力变送器，选用的活塞压力计为1～60MPa 的0.02级活塞压力计。

陕西XXXX技术有限公司压力变送器（-0.1MPa～0.6MPa）检定/校准结果测量不确定度评定报告编制：审核：批准：2020年06月06日检定/校准结果测量不确定度评定报告1 概述1.1 测量依据JJG 882-2004《压力变送器检定规程》。

1.2 环境条件温度:（20±5）℃，每10min变化不大于1℃；相对湿度：45%~75%。

压力变送器所处环境应无影响输出稳定的机械振动。

电动压力变送器周围除地磁场外，应无影响其正常工作的外磁场。

1.3 选用的标准器活塞压力计，编号N2848,太原市太航压力测试科技有限公司，准确度等级0.01级。

数字多用表（用于测量压力变送器的输出电流），常用测量范围（4～20）mA。

根据校准证书，在10mA校准点，扩展不确定度为U=0.00052mA（k=2），在50mA校准点，扩展不确定度为U=0.0039mA （k=2），因此，预估在测量范围（4～20）mA时，最大扩展不确定度为U=0.0015mA（k=2）。

1.4 被测对象压力变送器，编号1502001，西安安森智能仪表股份有限公司，测量范围（0～0.5）MPa，准确度等级为2.0级，输出电流（4～20）mA。

1.5 测量过程将压力变送器的压力输入端与活塞式压力计的输出端相连接，电流输出端与数字万用表相连。

在活塞压力计上加上产生相应压力的砝码，当活塞平衡后，读取数字万用表DC 电流档显示的相应电流值。

1.6 评定结果的使用符合上述条件的测量结果，一般可直接引用本不确定度结果。

2 数学模型压力变送器测量误差的数学模型为：⎪⎪⎭⎫⎝⎛I +P ⨯PI -I =∆I 0m m 式中: ∆I — 压力变送器的输出电流误差（mA ）； I — 压力变送器的输出电流值（mA ）；0I — 压力变送器的输出起始值（mA ）；m I — 压力变送器输出量程（mA ）； m P — 变送器输入量程（MPa ）； P— 变送器的输入压力值（MPa ）。

压力变送器测量不确定度评定及CMC评估本文依据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》技术规范和CNAS-CL07：2011《测量不确定度的要求》，根据压力变送器测量过程中的各个因素，给出压力变送器测量不确定度的来源和评定方法以及CMC评估。

标签：压力变送器；不确定度；分辨力；CMC1 概述（1）依据：JJG882-2004《压力变送器检定規程》。

（2）测量原理：用测量范围分别为（0～10）MPa、（0～6）MPa、（0～4）MPa、（0～2.5）MPa、（0～1.6）MPa 0.05级数字压力表及（0～20）mA 0.02级数字电流表做标准测量测量范围为（0～pmax）MPa的压力变送器。

2 压力变送器的数学模型3 不确定度来源（1）数字压力表的示值误差及分辨力。

（2）数字电流表的示值误差及分辨力。

（3）不考虑被测变送器的重复性能，数字压力表及数字电流表的重复性引起的不确定度为0。

4 标准的不确定度分析6 CMC评估的结论按照CNAS-CL07：2011《测量不确定度的要求》的规定，实验室应在整个测量范围的CMC进行完整的评估，选择CMC的恰当表示方式。

由结果可以看出，测量结果的不确定度随着被测变送器测量范围与数字压力表测量范围差距的增大而增大，随着被测对象稳定性的增加而减小，因此取数字压力表与被测变送器等量程，且具有较高重复性性能的被测变送器的测量结果：=0.014（mA）k=2 作为压力变送器的CMC能力。

参考文献：[1]JJF1059.1-2012.測量不确定度评定与表示[S].[2]G882-2004.压力变送器检定规程[S].[3]CNAS-CL07：2011.测量不确定度的要求[S].[4]李慎安.测量不确定度理解与应用输入量估计值相关情况下不确定度合成的简化[J].现代计量通讯，2006（01）17-19.[5]李金海.误差理论与测量不确定度评定[M].中国计量出版社，2003（11）.。

压力变送器校准及不确定度评定浅析摘要：压力传感器的使用十分广泛，无论是国产变送器还是进口变送器，在使用过程中由于工作环境、人为操作不当或者自身原因都会出现各种故障，因此我们不仅要按照校准规程和说明书的标准规范进行操作，还要掌握正确的故障判断、养护和维修知识，这样才能保证压力传感器的使用寿命和测量精度。

本文对压力变送器校准及不确定度评定进行分析。

关键词：压力变送器；校准；不确定度；评定1概述压力变送器是指以输出为标准信号的压力传感器，是一种接受压力变量，经传感转换后，将压力变化量按一定比例转换为标准输出信号的仪表。

由测压元件传感器（也称作压力传感器）、测量电路和过程连接件三部分制作而成，它能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号，以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。

将压力变送器与测量标准的输入端连接，电流输出端与数字多用表与标准电阻组合回路相连。

在活塞上加上产生需要压力的砝码，使活塞升到工作位置，这时数字多用表的电压挡显示相应的电压输出值，此电压值与标准电阻的电阻值的比值即压力变送器电流输出值。

2基本优点2.1设置比较方便，并且可以有效的实现多点控制。

如果压力信号检测出来的结论为连续信号，就可以将其设置为任意压力值，进而只需要对电控部分进行设定就可以了。

2.2为了能够将压缩机进行延长寿命，可以对压缩机进行高级控制。

通过压缩机的变频技术，可以有效的使压缩机运行的更加平稳，通过减少相应的启动次数，不仅可以能够延长压缩机的使用周期，还可以能够起到环保节能的作用。

2.3提供控制精度，可以能够使元件的可靠性更好。

压力变送器相比于压力开关的检测精度要高出数倍，所以其控制精度就会得到有效的提高，而压力变送器的一些敏感元件都是非机械结构，所以就不需要后期的维护工作，从而也可以从一定程度上降低损坏率。

3压力变送器校准分析压力变送器测量压力信号，具有可远距离传输信号，智能化程度高、精度高、调节方便等特点，这些都是压力表无法比拟的。

压力（差压）变送器输出电流误差测量结果的不确定度评定 一、概述1、测量依据：JJG882-2004《压力变送器检定规程》。

2、测量环境：温度(20±5)℃；每10min 变化不大于1℃；相对湿度45%～75%RH 。

3、测量标准：用700P04（0～100）kPa 数字压力计和过程仪表校准器作为测量标准。

4、被测对象被检差压变送器的规格测量范围：（0～100）kPa ； 准确度等级：0.2级 输出电流：（4～20）mA二、数学模型、灵敏度系数和方差变送器输出电流的数学模型：△I = I -(I m /P m ×P +I 0)式中△I 变送器的输出电流误差，mA ； I 变送器输出电流值， mA ；I m mA ； P m 变送器压力输入量程， kPa ； I m mA 。

灵敏度系数为：C 1 =II∂∆∂ =1 C 2 =I I∂∆∂ =1 C 3 =p I ∂∆∂ =mmp I - =- 0.16mA/kPa 方差：因个输入量彼此独立，合成标准不确定度u c (y)为： u c (y) =()[]()[]()[]2320221p u c I u c I u c c c c ++三、输入量的标准不确定度评定1、 输入量I 的标准不确定度u c (I)的评定输入量I 的标准不确定度来源主要是被检压力变送器的测量不确定度，可以通过连续重复测量得到测量列，采用A 类方法进行评定。

在本装置正常工作的条件下，对压力变送器100kPa 点做10次重复测量，得测量列（单位：mA ）19.992,19.995,19.996,19.996,19.996,19.998,19.997,19.998,19.998,19.997 单次测量标准差S 1=21i 1-n )(∑=-NiI I=0.0018mA任意选取3台同类压力变送器，每台分别在0kPa 、25 kPa 、50 kPa 、75 kPa 、100 kPa 处重复性条件下连续测量10次，共得到15组测量列，每组测量列按上述方法计算得到单次实验标准差，如表所示。

压力变送器测量不确定度的评定1 概述 1.1 测量依据JJG882-2004《压力变送器检定规程》。

1.2 环境条件温度(20±2)℃,相对湿度不大于80 %。

1.3 测量标准一等活塞压力计作压力标准器，准确度等级为0.02级。

6位半高性能数字万用表 1.4 被测对象准确度等级为0.1级的压力变送器。

1.5 测量过程根据被检仪器的量程不同，用相应范围的，4位半高性能数字万用表作为被检仪表输出信号检测仪器。

检定前，正确安装连接好后，检定系统应预热不少于十五分钟，并连续对被检器预加测量上限（或下限）压力3次。

对于0.1级的压力变送器，应在测量范围内至少均匀或合理地选取6个检定点（包括零点），连续进行3次循环检定，然后根据检测数据按照规程要求评定被检器的各项误差。

1.6 评定结果的使用符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。

2 数学模型0A A d -=δ （1）式中:δ—变送器的基本误差值（mA ）；A d —变送器的实际输出值（mA ）； A 0—变送器的理论输出值（mA ）。

A 0又可分解为:000P P A C A mm•+= （2） 式中: A m —变送器输出量程（mA ）；P m —变送器输入量程（MPa ）； C 0—A 0的起始理论输出值（mA ）； P 0—变送器的输入压力值。

此输入压力值P 0包括两项内容，一项是二等活塞压力计产生的标准压力值P 1 ，另一项是变送器取压口与活塞压力计活塞下缘处不是同一水平面产生静压力差P 2。

P 2表达式为：P 2=ρgh （3）式中:ρ—标准压力计用介质液的密度，0.88*103kg/m 3；g —当地重力加速度，9.8m/s 2；h —被检器取压口中心与压力计活塞下端面的高度差。

那么，式（1）可写成：()01C gh P P A A mmd -+-=ρδ （4） 故：()1=∂∂=IuI c ()()MPa mA P A P u P c m m /5.0321611-=-=-=∂∂= ()()1300431.08.9*1088.03216-⋅=⨯⨯-=⋅-=∂∂=m mA g P A h u h c m m ρ 3 分量标准不确定度的分析计算选取一只0.1级（0～32）MPa ，输出电流范围为4～20mA 的压力变送器，选用的活塞压力计为1～60MPa 的0.02级活塞压力计。

压力变送器测量结果的不确定度评定摘要：压力变送器的应用在很多工业生产过程中都有着相当重要的意义，在这一个过程中得到的测量结果有一定的不确定度，文章就此进行分析。

关键字：压力变送器；测量结果；不确定性1、前言压力变送器在应用的过程中得到的测量结果如果不能够准确的确定不确定度则会导致后续应用的过程中存在严重的问题，所以需要做好相关的评定工作。

2、概述精密测控技术在国家经济与科技的发展中起着基础作用，在先进制造业技术领域中的应用越来越广泛，目前随着我国国民经济的飞速发展，对精密测控技术的需求和要求也越来越高，出现了许多新的测控需求。

在现代化的工业生产过程中，压力是一个非常重要的参数，它决定了生产的过程是否正常进行，压力与温度、流量一起并称为工业自动化控制的三大要素。

在这种背景条件下，原有的弹性元件式压力表和液体压力计已不能达到人们的使用要求。

因此各种结构和原理的压力传感器涌现出来，在过程控制、压力测量等领域中起到了不容忽视的影响。

目前，随着国民经济的发展，在诸如航空航天、水利水电、武器装备、汽车生产等工业领域里，对压力变送器的测控精度成型以及稳定性能提出了越来越高的要求和期望，因此对压力变送器测量结果的研究具有十分重要的意义和应用价值。

我们以输出信号为电流值的压力变送器为例，按照JJG882-2004《压力变送器检定规程》和JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》的要求进行评定，我使用Const273智能数字压力校验仪通过比较法直接对其进行测量，使用FLUKE 8808A数字多用表采集压力变送器输出的电流信号。

被测压力变送器的压力测量范围为（0~6）MPa，电流输出范围为（4~20）mA，准确度等级0.2级。

将压力标准器和被测变送器安装在同一校验台上，在整个压力量程的范围内均匀的选取5个压力点进行测量，进行6次独立性测量。

3、不确定度来源及分析压力传感器电流输出的多次重复性测量所引起的不确定分量，对压力传感器做6次独立重复性测量，具体数据见下表：FLUKE 8808A数字多用表的分辨力是0.0001mA，其引入的不确定度分度为0.000029mA，由于数字多用表分辨力引入的不确定度分量远小于重复性引入的不确定分量，因此在合成标准不确定时对不考虑分辨力引入的不确定度。

压力变送器示值误差测量结果不确定度评定作者：于晓白来源：《品牌与标准化》2014年第08期1 概述（1）测量方法：依据JJG882-2004《压力变送器》。

（2）环境条件：温度（20±5）℃；相对湿度45%～75%。

（3）测量标准活塞式压力计，测量范围（0.1～200）MPa，其最大允许示值误差为±0.005%。

数字多用表直流电压档，最大允许示值误差为±（0.003%读数+50μV）。

100Ω标准电阻，最大允许示值误差±0.01%。

（4）被测对象：压力变送器，测量上限到200MPa；电流输出（4～20）mA；准确度级别：0.05级及以下。

（5）测量过程将压力变送器与测量标准的输入端连接，电流输出端与数字多用表与标准电阻组合回路相连。

在活塞上加上产生需要压力的砝码，使活塞升到工作位置，这时数字多用表的电压挡显示相应的电压输出值，此电压值与标准电阻的电阻值的比值即压力变送器电流输出值。

以下评定过程是以一台0.05级（0～16）MPa的压力变送器为例。

2 建立数学模型，列出不确定度传播律2.1数学模型变送器输出电流测量的数学模式为：[ΔI][=VR-（Impm⋅p+I0）]式中：[ΔI]—变送器的输出电流误差；[V]—变送器输出电压值；[R]—标准电阻值，100Ω；[Im]—变送器电流输出量程；[p]—变送器输入压力值；[pm]—变送器压力输入量程；[I0]—变送器输出起始值。

2.2不确定度传播律[uc2][=c1⋅u（V）2+c1⋅u（p）2+c3⋅u（R）2]2.3计算灵敏系数输入电压对变送器输出误差的灵敏系数为：[c1][=∂ΔI∂V=0.01Ω-1]输入压力对变送器输出误差的灵敏系数为：[c2][=∂ΔI∂p=-Impm=-1]mA/MPa标准电阻对变送器输出误差的灵敏系数为[c3][=∂ΔI∂R=-vmR2=-0.2]mA/[Ω2]3 标准不确定度的评定3.1输入量V的标准不确定度[u（V）]的评定输入量[V]的标准不确定度来源有数字多用表的直流电压挡示值误差测量不确定度[u（V1）]和测量重复性[u（V2）]。

总第２４０期２０２１年６月 南　方　金　属ＳＯＵＴＨＥＲＮＭＥＴＡＬＳＳｕｍ．２４０Ｊｕｎｅ　２０２１　　收稿日期：２０２１－１２－０９；修订日期：２０２１－１２－２８　作者简介：高丽晓（１９７９－），女，２００２年毕业于湖南大学自动化专业，工程师。

　文章编号：１００９－９７００（２０２１）０３－００５４－０３压力变送器的测量不确定度评定高丽晓（湖南华菱涟源钢铁有限公司，湖南娄底４１７００９）摘　要：根据《ＪＪＦ１０５９ １－２０１２测量不确定评定与表示》的通用方法及ＪＪＧ８８２－２０１９《压力变送器检定规程》，对压力变送器的测量不确定度进行了详细的分析和评定，验证了用准确度等级为０ ０２级的数字压力计检定准确度等级为０ ２级的压力变送器的可行性，为压力变送器的检定提供了可靠的保证。

关键词：压力变送器；测量不确定度中图分类号：ＴＰ２１２ 文献标志码：ＢＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＵｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｏｆＰｒｅｓｓｕｒｅＴｒａｎｓｍｉｔｔｅｒＧＡＯＬｉ ｘｉａｏ（ＨｕｎａｎＨｕａｌｉｎｇＬｉａｎｙｕａｎＳｔｅｅｌＬｉｍｉｔｅｄＣｏｍｐａｎｙ，ＬｏｕｄｉＨｕｎａｎ，４１７００９Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｏｆｉｎｄｉｃａｔｉｏｎｅｒｒｏｒｏｆｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒｉｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｅｖａｌｕａｔｅｄｉｎｄｅｔａｉｌｂａｓｅｄｏｎＪＪＦ１０５９．１－２０１２ｇｅｎｅｒａｌｍｅｔｈｏｄｆｏｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔａｎｄｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄＪＪＧ８８２－２０１９ｐｒｅｓｓｕｒｅｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｕｓｉｎｇｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｇａｕｇｅｗｉｔｈａｃｃｕｒａｃｙｌｅｖｅｌｏｆ０．０２ｈａｓｂｅｅｎｖｅｒｉｆｉｅｄ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓｒｅｌｉａｂｌｅｇｕａｒａｎｔｅｅｆｏｒｔｈｅｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｒｅｓｓｕｒｅｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｒｅｓｓｕｒｅｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ；ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ１　概述１．１　评定依据ＪＪＧ８８２－２０１９　《压力变送器检定规程》；ＪＪＦ１０５９ １－２０１２　《测量不确定度评定与表示》。

压力变送器示值误差测量不确定度评定
摘要：压力变送器主要由测压元件传感器（也称作压力传感器）、测量电路和过程连接件三部分组成。

它能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号（如4～20mADC等），以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。

目前广泛用于企业对生产过程的实时压力监测，因此保障压力变送器数据的准确对企业安全生产、效率提高具有十分重要的意义。

关键词：压力变送器；压力校验仪；不确定度；检定
1 评定依据
JJG882-2004《压力变送器检定规程》
JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》
2 数学模型
式中：——压力变送器的示值误差，mA；
——数字压力校验仪电流模块测量的电流值，mA；
——压力变送器电流输出量程，mA；
——压力变送器压力量程，MPa；
——压力标准器输入压力值，MPa；
——压力变送器输出电流起始值，mA；
3 检定方法
由上一级数字压力校验仪通过比较法直接对下一级压力变送器进行检定。

数字压力校验仪的测量范围为（0～16）MPa，准确度等级0.05级。

被检压力变送器的压力测量范围为（0～16）MPa，电流输出范围为（4～20）mA，准确度等级为0.5级。

将标准仪器与被检仪器安装在同一校验台上，由台式液压泵提供压力源。

在整个压力量程范围内均匀选取5个压力点，进行3个循环的检定。

检定环境温度：21.5℃；检定环境湿度：54%；检定介质：液压油，检定数据见表1。

表1 检定数据。