数字压力计测量值的不确定度评定

计量与脚试技术　２０１７丰第４４基第６期　数字压力计测量值的不确定度评定　苏海燕　（哈尔滨市计量检定测试院，黑龙江哈尔滨１５００３６）　摘要：介绍了应用活塞式压力计检定数字压力计的测量值的不确定度的评定方法。　文献标识码：Ａ　国家标准学科分类代码：４１０．５５　关键词：数字压力计；测量不确定度；评定　中图分类号：ＴＢ９　ＤＯＩ：１０．１５９８８／ｊ．ｃｎｋｉ．１００４—６９４１．２０１７．０６．０４３　Ｔｈｅ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｒｅｓｕｌｔ　Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ　ｏｆ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｇａｕｇｅ　Ｓｕ　Ｈａｉｙａｎ　１概述　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２０．４℃；相对湿度：２２％。　１．２测量标准：０．０１级活塞式压力计，测量范围：（１～　６０）ＭＰａ，准确度：±０．０１％。　１．４测量方法：按规定将数字压力计安装在活塞压力计　上，采用直接比较法进行校准。　１．３被测对象：中航工业北京长城计量测试技术研究所　生产的０．０５级（０～２５）ＭＰａ，出厂编号为７６１１４０８１３４的　数字压力计（以下简称压力计）。　２测量模型　式中：ｇ　一第后次测量结果；ｑ—ｎ＝１０次测量结果　的算数平均值。则由压力计读数的重复性引起的标准不　确定度分量分ＩＩ￣ＩＩ以计算，其结果见表２。　表Ｉ　单位（ＭＰａ）　螂　ｎ　Ｈ　螂　蜘％　Ｈ　０＇０ｏ１　４．９９９　９．９９５　ｌ４．９９１　１９．９８７　２４．９８３　瞄　ｎ　州　矧　Ｈ　叭　ｎ　州哪螂　Ｈ　活塞压力计输出的标准压力为Ｐ　，数字压力计显示　的相应数值为Ｐ　，测量误差由下式计算：　ＡＰ＝ＰＲ一　（１）　式中：△Ｐ一压力计各校准点的基本误差（ＭＰａ）；　螂　蜘　Ｈ　Ｈ　螂　Ｈ　Ｐ　一压力计各校准点的示值（ＭＰａ）；　Ｐ　一活塞式压力计各校准点的标准示值（ＭＰａ）。　３输入量的标准不确定度的评定　３．１　由被测数字压力计引起的标准不确定度　ｕ，的评定　ｎ　哪　Ｈ　３．１．２数字压力计的分辨率引入的标准不确定度分量　数字压力计的显示分辨率均为０．００１　ＭＰａ，其半宽　区间ａ＝０．００１　ＭＰａ／２＝０．０００５ＭＰａ，在区间内可认为服　帆　哪　３．１．１　由数字压力计测量重复性引起的标准不确定度　分量ｕ。的评定　用测量范围（１～６０）ＭＰａ，准确度等级为０．０１级的　活塞式压力计校准准确度等级为０．０５级、测量范围为（０　２５）ＭＰａ的数字压力计的０ＭＰａ、５ＭＰａ、１０ＭＰａ、１５ＭＰａ、　～从均匀分布，ｋ＝√３，则：　Ｏ０００５ＭＰａ．／１＂２：————＝√３　：０．０００２９ＭＰａ　（３）　２０ＭＰａ、２５ＭＰａ点，对各测量点分别进行１０次测量，读数　如表１所示。　根据贝塞尔公式：　３．１．３数字压力计安装产生的液位差引入的标准不确　定度分量　的评定　在实际测量中数字压力计与活塞式压力计受压点存　在一定的高度差，因此，产生的液位差会造成压力差，经　测量高度差５ｅｒａ，则△ｐ＝ｐｇｈ，因此：ａｐ＝９１２　ｋｇ／ｍ　×　９．８０６６　ｍ／ｓ　×０．０５ｍ＝０．０００４４７ＭＰａ，在区间内服从均　（２）　收稿日期：２０１７—０３—２５　苏海燕　数字压力升测量值的不确定度评定　匀分布，ｋ＝√３，则：　／２３：ｃｔ＝　ＪＡＰ－１，Ｃ２－　ＯＡＰ：一ｌ　００００４４７ＭＰａ：—————＿＝＝——一：０．Ｏ００２６ＭＰ＝Ｕ　ＵＵＵＺＯＩ．　ｋｌ　ａ　＿＝＝√３　．——————一４．２合成标准不确定度的计算　以上各分量互不相关，所以：　＝　。３．２测量标准引入的标准不确定度分量Ｍ　的评定　活塞式压力计准确度等级为０．Ｏ１级，服从正态分　布，ｋ：２，ＯＭＰａ点　表４　校准点（ＭＰａ）　ｕ４：　×ＯＭＰａ：０．００００ＭＰａ　Ｏ　５　合成标准不确定度“　（ＭＰａ）　Ｏ．Ｏｏｏ５７　Ｏ．ＯＤＯ６７　０．ｏｏＯ８２　其余各点由标准活塞压力计引入的不确定度为：　５ＭＰａ：Ｈ　：　１０ＭＰａ：　４：　×５ＭＰａ：０．０００２５ＭＰａ　×１０ＭＰａ：０．０００５ＭＰａ　１Ｏ　１５　２Ｏ　２５　０．０００９４　０．ｏｏ１１９　Ｏ．ｏ０ｌ５０　５扩展不确定度的评定　取包含因子ｋ：２，扩展不确定度为：　Ｕ＝ｋ×　表５　１５ＭＰａ：ｕ　＝　ｘ　ｌ５ＭＰａ：０．０００７５ＭＰ　Ｘ２０ＭＰａ＝０．００１ＭＰａ　２０ＭＰａ：　＝　校准点（ＭＰａ）　Ｏ　扩展不确定度Ｕ（ＭＰａ）　Ｏ．００１１４　５　Ｏ．０ｏ１３４　Ｏ．００１６４　２５ＭＰａ．ｕ４＝　×２５ＭＰ　．００１２５ＭＰａ　１Ｏ　ｌＳ　２Ｏ　２５　３．３标准不确定度汇总表　表３　Ｏ．０ｏｌ８８　０．００２３８　Ｏ．０ｏ３００　不确定度来源／２，　校准点（ＭＰａ）　标准不确定度分量（ＭＰａ）　６测量不确定度的报告　本次测量结果的扩展不确定度为：　０ＭＰａ：Ｕ：０．１３０１ＭＰａ；惫＝２。　５ＭＰａ：Ｕ＝０．００１ＭＰａ；ｋ：２。　１０ＭＰａ：Ｕ＝０．００２ＭＰａ；ｋ＝２。　ｌ５ＭＰａ：Ｕ＝０．００２ＭＰａ；ｋ＝２。　２ＯＭＰａ：Ｕ＝０．００２ＭＰａ；ｋ＝２。　２５ＭＰａ：Ｕ＝０．００３ＭＰａ；　＝２。　７结论　数字压力计各校准点的扩展不确定度取最大值为：　Ｕ＝０．００３ＭＰａ．｜ｊ｝＝２　参考文献　４合成标准不确定度　的评定　４．１灵敏系数　［１］ＪＪＧ８７５—２０Ｏ５（数字压力计检定规程》．　作者简介：苏海燕，女，工程师。工作单位：哈尔滨市计量检定测试院。　（上接第９１页）　ＨＲＣ中标尺：Ｕ＝０．４ＨＲＣ　ｋ：２　ＨＲＣ低标尺：Ｕ＝０．４ＨＲＣ　ｋ＝２　ＨＲＡ标尺：Ｕ：０．３ＨＲＡ　ｋ＝２　版．　参考文献　［１］ＪＪＦ１０５９—１９９９《测量不确定度评定与表示》．中国计量出版社出　［２］ＪＪＧ１１２—２０１３《金属洛氏硬度计》（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｋ，Ｎ，Ｔ　标尺）检定规程．中国质检出版社出版．　ＨＲＢ标尺：Ｕ＝０．４ＨＲＢ　表３　＝２　９校准和测量能力（ＣＭＣ）（见表３）　作者简介：林勋安，男，工程师。工作单位：厦门市计量检定测试院。　Ｕ＝０．４ＨＲＣ　测量范围　（２０～７０）ＨＲＣ　（＞８５～１１３０）ＨＲＢ　（＞８０～８８）ＨＲＡ　扩展不确定度（校准和测量能力）（ｋ＝２）　Ｕ：Ｏ．４ＨＲＢ　Ｕ＝０．３ＨＲＡ