压力检测仪测量结果不确定度评定
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附录A 压力检测仪测量结果不确定度评定
1 范围
本测量结果不确定度评定,适用于现场不同准确度等级要求的压力检测仪。
2测量方法
参见本规范中7.2.1,7.2.2,7.2.3的方法。
3评定方法的使用
按本评定方法对现场的压力检测仪测量结果进行评定。
4技术依据
JJF1059-1999 《测量不确定度评定与表示》。
5数学模型
5.1压力表数学模型
P1= P 示 - P真
式中: P 示: 被校表测量示值
P真: 被校表理论真值即标准数字压力计示值
P1: 被校表示值误差值
5.2压力开关数学模型
P2= P设 - P标
式中: P设: 被校表设定值
P标: 被校表设定点理论真值
P2: 被校表设定点偏差值
5.3压力变送器数学模型
P3= P被 - (k1P 理 +I0)
式中: P被: 被校表测量示值 P 理: 被校表理论真值
P3: 被校表示值误差
k1:信号转换系数
I0:被校表输出起始值
6测量不确定度的来源
6.1压力表的测量不确定度来源
6.1.1由被校压力表测量示值P示引入的测量不确定度
a) 由被校压力表重复测量引入的测量不确定度)(nqu,属于A类标准不确定度。
b) 由环境条件变化对被校表的影响引入的测量不确定度)(ctu,属于B类标准不确定度。
c) 由被校压力表分辨力引入的测量不确定度)(u,属于B类标准不确定度。
由于)(nqu,)(ctu,)(u相互独立,因此:222)()()()(utuqupucn示
6.1.2由被校压力表理论真值P真引入的测量不确定度
由标准数字压力计准确度引入的测量不确定度)(yau,属于B类标准不确定度。测量不确定度:)()(yauPu真
6.2压力开关的测量不确定度来源
6.2.1由被校压力开关设定值P设引入的测量不确定度
a) 由被校表重复测量引入的测量不确定度)(nqu,属于A类标准不确定度。
b) 由环境温度、振动变化对被校表的影响引入的测量不确定度)(ctu,属于B类标准不确定度。
c) 由校检者在加压、减压操作中的操作惯性引入的测量不确定度)(pu,属于B类标准不确定度。 由于)(nqu,)(ctu,)(pu相互独立,因此:222)()()()(putuqupucn设
6.2.2由被校表理论设定值P标引入的测量不确定度
由标准数字压力计准确度引入的测量不确定度)(yau,属于B类标准不确定度。测量不确定度:)()(yaupu标
6.3压力变送器的测量不确定度来源
6.3.1由被校表测量示值P被引入的测量不确定度
a) 由被校表重复测量引入的测量不确定度)(nqu,属于A类标准不确定度。
b) 由环境条件变化对被校表的影响引入的测量不确定度)(ctu,属于B类标准不确定度。
c) 由标准数字万用表准确度引入的测量不确定度)(wau,属于B类标准不确定度。
由于)(nqu,)(ctu,)(wau相互独立,因此:222)()()()(wcnautuqupu被
6.3.2由被校表理论真值P理引入的测量不确定度
由标准数字压力计准确度引入的测量不确定度)(yau,属于B类标准不确定度。测量不确定度:)()(yaupu理
7不确定度评定
7.1不确定度)(nqu的评定
7.1.1 压力检测仪的A类不确定度)(nqu,由重复测量中获得,由于本规范适用于在线压力检测仪的校准,重复测量次数至少10次以上,若需调整,则以调整后测量结果为准,用贝塞尔公式,得出实验标准偏差:
112nqqqsnii
平均值标准不确定度 nqsqsqun)(
式中: iq为某一校准点的第i次测量值
q为某一校准点重复测量的平均值
n为某一校准点重复测量次数
7.1.2若由于在线校检,时间不允许重复测试10次以上,则根据经验,估计压力检测仪的示值重复性误差为最大允许示值误差的1/3,即半宽区间C 1/30,假设C属均匀分布,则由示值重复性误差引入的标准不确定度:
标准不确定度 33)(0nqu
7.2 不确定度)(ctu的评定
由环境条件变化对压力检测仪所引起的标准不确定度)(ctu为B类不确定度,包括环境温度的影响,工作静压变化的影响,振动、电磁干扰等影响。具体计算则根据被校表说明书提供的数据为依据。环境变化引起的误差视为均匀分布,覆盖因子为3。
)(ctu=m%*R/3
m%: 具体数值可从使用说明书技术指标中获得
R: 对应量程
7.3不确定度 )(u )(pu )(wau的评定
7.3.1由被校压力表分辨力引入的不确定度)(u,为B类标准不确定度。
对指针类刻度仪表,由于校检者的习惯及视线偏角,估读不可靠性引入的误差为1/2分度值估计,分度值为θ1,该误差分布遵从均匀分布,覆盖因子k=3。
)(u=θ1/(2×3)
7.3.2由校检者的操作惯性引入的测量不确定度)(pu,属于B类标准不确定度。
若标准数字压力计读数分度值为θ2,由校检者的操作惯性引起的设定值误差视为2θ2,该误差分布遵从均匀分布,覆盖因子k=3。 )(pu=2θ2/3
7.3.3由标准数字万用表准确度引入的不确定度)(wau,为B类标准不确定度。
a) 在标准表有效期内,其证书上给出的测量不确定度可引用到标准不确定度评定结果中。
b) 当证书中未给出不确定度时,从校准设备技术参数中得到其最大误差的半宽区间为(-a~a ),属均匀分布,覆盖因子k=3。
3)(aauw
7.4不确定度)(yau的评定
7.4.1由标准数字压力计准确度引入的不确定度)(yau,为B类不确定度,在标准表有效期内,其证书上给出的测量不确定度可引用到校准过程标准不确定度评定结果中。
7.4.2当证书中未给出不确定度时,从校准设备技术参数中得到其最大误差的半宽区间为(-b~b),属均匀分布,覆盖因子k=3
3)(bauy
8合成标准不确定度:
8.1压力表合成标准不确定度:
根据数学模型,传播系数:
1)(/)(11示PPc
1)(/)(12真PPc
2222)()()()(ycncauutuquu
8.2压力开关合成标准不确定度:
根据数学模型,传播系数:
1)(/)(23设PPc
1)(/)(4标PPc
2222)()()()(ycncauputuquu
8.3压力变送器合成标准不确定度:
根据数学模型,传播系数:
1)(/)(35被PPc
136)(/)(kPPc理
21222)()()()(ywcncaukautuquu
9 扩展不确定度U:
由于各标准不确定度分量自由度不能确切获得,一般不计算自由度,通常包含
因子k=2,则扩展不确定度为:
ckuU
10测量不确定度的表示
当用扩展不确定度表示最终结果时,按数据修约规则进行实际处理,保留二位有效数字, 并说明包含因子k的数值。