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時間:2020-04-02

1 概述

1.1 測量對象

以測量0~400 kPa精密壓力表為例,型號及編號為Y-150/HC65510688150,準確度等級為0.4級。

1.2 測量標準

測量範圍為0~400 kPa,編號為00518060014的壓力模塊。按華北國家計量測試中心檢定證書給出的檢定結論:根據檢定結果,準予該計量器具作為0.05級儀表使用。

1.3 測量依據

JJG 49—2013《彈性元件式精密壓力表和真空表》。

1.4 測量條件

(1)環境溫度:(20±2) ℃。

(2)環境濕度:不大於85%RH。

(3)在實驗室環境下放置2h後進行測量。

1.5 測量方法

精密壓力表的測量是根據靜力學平衡原理,應用比較法,將標準表與被檢表置於同一檢定裝置中,通過升壓與降壓兩個循環逐點讀取被檢表的示值。標準數字壓力計與被測精密壓力表示值比較,求出示值誤差。

2 測量模型

δ=P-PP

式中:P為被測儀表在被測點上的示值;P為加在標準器的標準壓力值;ΔP為高度差引入的示值誤差。

3 不確定度分量

(1)標準數字壓力計傳遞誤差引入的不確定度u1

(2)示值重複性測量引入的不確定度u2

(3)溫度引入的不確定度u3

(4)被測精密壓力表讀數分辨力引入的不確定度u4

(5)高度差引入的不確定度u5

(示值重複性測量引入的不確定度u2與被測表讀數分辨力引入的不確定度u4,兩個中取其中一個較大者)。

4 標準不確定度的評定方法

現以320kPa處做舉例分析。

4.1 數字壓力計標準裝置傳遞誤差引入的不確定度u1

選用的數字壓力計標準表精度等級為0.05級,量程為0~400 kPa,在區間內分布均勻,包含因子為3,可按B類不確定度評定:

a1=(0.05×400)/100=0.2(kPa)

u1=a1/3=0.12kPa

4.2 示值重複性測量引入的不確定度u2

在320 kPa處重複性測量條件下測量10次,測量數據pi分別為:319.4、319.4、319.4、319.4、319.4、319.6、319.6、319.6、319.6、319.6 kPa。

p¯=319.50kPa

按照貝塞爾公式求標準差:

s(p¯i)=s(pi)n=i=1n(pi-p¯i)2n-1n=0.033kΡa

4.3 溫度引入的不確定度u3

對於精密壓力表在工作溫度範圍內都做了溫度補償,一般為0~40 ℃,因此在實驗室環境溫度(20±2)℃下溫度帶來的影響可忽略不計。

4.4 被測精密壓力表讀數分辨力引入的不確定度u4

分度值為2 kPa,分辨力為1 kPa,半寬度為0.5 kPa,屬均勻分布,包含因子為k=3,u4=0.53kΡa=0.29kΡa

4.5 高度差引入的不確定度u5

由於數字壓力計下端麵與被檢表表盤中心之間的高度差引入的不確定度分量u5屬均勻分布,包含因子為k=3,通過測量它們高度差Δh=7 mm,凱裏市重力加速度g=9.7968 m/s2,因工作介質為25號變壓器油,ρ=895 kg/m3,則u5=ρgΔh/3=895×9.7968×7/3=0.35(kΡa)

5 合成不確定度

5.1 不確定度分量一覽表(表1)

表1 不確定度分量表 導出到EXCEL

 

 

不確定度分類 ui 不確定度來源 不確定度分布 靈敏係數ci 不確定度分量/kPa

B
u1 數字式壓力計傳遞誤差 正態 1 0.12

A
u2 示值重複性測量 正態 1 0.15

B
u3 溫度 均勻 1 忽略不計

B
u4 被檢表讀數分辨力 均勻 1 0.29

B
u5 高度差 均勻 1 0.35
 

 

 

不確定度分量中被測表讀數分辨力引入的不確定度為0.29 kPa大於示值重複性測量引入的不確定度0.15 kPa,於是隻考慮被測表分辨力引入的不確定度0.29 kPa。

5.2 合成不確定度計算

上述各不確定度分量獨立不相關,合成不確定度為

uc(p)=u12+u42+u52=0.47kPa

6 擴展不確定度

取擴展因子k=2

U=k×uc(p)=2×0.47 kPa=0.94 kPa

7 測量結果


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