0.4级精密压力表测量不确定度评定

误差的测量结果不确定度评定

一、测量方法

精密压力表的检定，在JJG52-1999《弹簧管式压力表、压力真空表及真空表检定规程》规定的条件下，根据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》规定的方法进行。标准器为二等活塞压力计，准确度等级为0.05%，被检表选测量范围为0-25MPa，分度值为0.2 MPa，准确度等级为0.4%精密压力表，环境温度为（20±5）℃。

二、数学模型

δ=P1-P0

式中：δ——被检表的示值误差

P1——检定点上被检表示值

P0——二等压力计产生的标准压力值

三、分量不确定度的分析计算

1、由重复性测量引入的不确定度µ1

对被检表全量程检定，发现在10MPa点上变化较大，依此估算不确定度，为A类不确定度。

共重复5次正反行程，计n=10：

—P=10.02MPa

计算得单次实验标准差S(P)及平均标准差S(P)： _

S(P)=

S(P)=_（P∑1-）i=110210-1S（P）0.0211

n=0.0211 (MPa) ==0.0067

µ1= S（）⨯100%=0.027% 25

2、检定温度与标准温度偏差µ2

JJG52-1999《弹簧管式压力表、压力真空表及真空表检定规程》规定，检定压力表的环境温度为（20±5）℃，影响量Δp=5℃,温度系数K为0.04%，温度影响误差概率分布遵从均匀分布，为B类不确定度，故：

µ2=K⨯P⨯∆p

P⨯⨯100%=0.0004⨯25⨯5

25⨯3⨯100%=0.115%

3、轻敲被检表示值变动量µ3

JJG52-1999《弹簧管式压力表、压力真空表及真空表检定规程》规定，示值变动量是基本误差的1/2，其误差概率分布遵从均匀分布，为B类不确定度，故：

1⨯（25⨯0.4%）⨯100%=0.115% µ3=25⨯4、对被检表示值估读误差µ4

对指针类刻度仪表，要求估读至分度的1/5，估读不可靠性同样以1/5分度值估计，该误差概率分布遵从均匀分布，为B类不确定度，故：

1⨯0.2

⨯100%=0.092% µ4=25⨯3

5、数据修约取舍误差µ5

检定结果修约至被检表估读值即分度值的1/5其修约误差为估读值的1/2，该误差概率分布遵从均匀分布，为B类不确定度，故：

11

⨯⨯0.2⨯100%=0.046% µ5=25⨯3

6、标准器不确定度的影响量µ6

由标准活塞压力计本身的误差引起，准确度等级为0.05%(p=0.99)，误差概率分布服从正态分布，为B类不确定度，故：

µ6=

P⨯0.05%

⨯100%=0.019%

P⨯2.58

四、标准不确定度一览表

五、合成标准不确定度µc

µc=μ12+μ22+μ32+μ42+μ52+μ62

=0.0272+0.1152+0.1152+0.0922+0.0462+0.0192 =0.195%

六、扩展不确定度U

U=Kµc

K取2

U=2×0.195%=0.39%

1.5级工作压力表示值

误差的测量结果不确定度评定

一、测量方法

精密压力表的检定，在JJG52-1999《弹簧管式压力表、压力真空表及真空表检定规程》规定的条件下，根据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》规定的方法进行。标准器为精密压力表，准确度等级为0.4%，被检表选测量范围为0-1MPa，分度值为0.02MPa，准确度等级为1.5%工作压力表，环境温度为（20±5）℃。

二、数学模型

δ=P1-P0

式中：δ——被检表的示值误差

P1——检定点上被检表示值

P0——二等活塞压力计产生的标准压力值

三、分量不确定度的分析计算

1、由重复性测量引入的不确定度µ1

则 n=6 P=0.8093

计算得单次实验标准差S(P)及平均标准差S(P)：

S(P)=

S(P)=__∑（P1-）i=15-152=0.0010954≈0.00109 (MPa) S（P）0.00109==0.0004449≈0.00044 n6

µ1= S（）⨯100%=0.044%(用引用误差表示) p

自由度：ν1=n-1=5

2、检定温度与标准温度偏差µ2

JJG52-1999《弹簧管式压力表、压力真空表及真空表检定规程》规定，检定压力表的环境温度为（20±5）℃，影响量Δp=5℃,温度系数K为0.04%，温度影响误差概率分布遵从均匀分布，为B类不确定度，故：

µ2=K⨯P⨯∆p

P⨯⨯100%=0.0004⨯1⨯5⨯100%=0.115% 1⨯3

自由度：ν2=∞

3、轻敲被检表示值变动量µ3

JJG52-1999《弹簧管式压力表、压力真空表及真空表检定规程》规定，示值变动量是基本误差的1/2，其误差概率分布遵从均匀分布，为B类不确定度，故：

1⨯（25⨯1.5%）

⨯100%=0.433% µ3=25⨯可信度25%，ν1

3=2×（25%）-2=8

4、由被检表与活塞有效高度差引入的标准不确定度u4(B类评定)。 则:P1=Px+Ph 其中:P1为标准压力值；Px为精密压力表示值；Ph=ρhg(其中h为高度差(h≈1cm)；g为重力加速度，取本地

9.7933m/S2；ρ为变压器油密度，变压器油取0.86×103kg/m3)其误差遵从两点分布。

ρhg⨯10-2

则u4=p⨯10.86⨯103⨯9.7933⨯10-2⨯100%=⨯100% 61⨯10⨯1

=0.008422%≈0.0084%

估算值可靠，自由度ν4=∞。

5、对被检表示值估读误差µ5

对指针类刻度仪表，要求估读至分度的1/10，该误差概率分布遵从均匀分布，为B类不确定度，故：

C(Pg)⨯(1⨯0.02)1⨯0.002⨯100%≈0.115% ⨯100%=1⨯3P⨯3µ=5

可信度为50%，ν5=12×（50%）-2=2

6、数据修约取舍误差µ6

检定结果修约至被检表估读值即分度值的1/10其修约误差为估读值的1/2，该误差概率分布遵从均匀分布，为B类不确定度，故：

11C(Px)⨯(⨯0.02)⨯100%µ6=P⨯1⨯1⨯0.002⨯100%=0.058% 1⨯=

可信度为50%，ν6=12×（50%）-2=2

7、标准器不确定度的影响量µ7

由标准精密压力表本身的误差引起，准确度等级为0.4%(p=0.99)，误差概率分布服从正态分布，为B类不确定度，故：

µ7=P⨯0.4%⨯100%=0.155% P⨯2.58

可信度为100%，ν5=∞

四、标准不确定度一览表

五、合成标准不确定度µc

µc=μ12+μ22+μ32+μ42+μ52+μ62

=0.0442+0.1152+0.4332+0.00842+0.1152+0.0582+0.1552 =0.49%

七、有效自由度

根据Welch-Satterhwaite公式：

γeff=

uc4ui=1yi

∑

4

=

0.494

0.04440.15540.43340.008440.11540.05840.1554

++++++5∞8∞28∞

=0.0590728≈11

0.0044837

按此有效自由度查置信概率（P=95%）的分布数表得： t0.95(11)=2.20

八、扩展不确定度U

U=t0.95(11)µc

U=2.20×0.49%=1.078%≈1.08%