一般压力表测量结果的不确定度评定

摘 要：文章介绍了一般压力表测量结果的不确定评定步骤，包括了环境条件、测量方法、建立数学模型、评定不确定度分量、合成不确定度、评定扩展不确定度。

关键词：不确定度；标准不确定度；扩展不确定度

1 校准过程简述

1.1 校准依据

JJG 52-2013《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》。

1.2 校准方法

采用被检表与精密压力表示值比较的方法，进行正反两个行程的测量，将轻敲前（后）示值与标准的差值做比较，取单次测量获得最大示值误差。

1.3 被测的一般压力表信息

测量范围：（0～1.6）MPa，准确度等级：2.5级，其最大允许误差为±0.04MPa。

1.4 标准器具的信息

使用测量范围为（0～1.6）MPa、0.25级的精密压力表作为测量标准器具，最大允许误差为±0.004MPa，其允差符合量传比Δ'≤Δ/4的要求。

1.5 环境条件

校准时实验室温度为20.6℃，相对湿度为65%RH。

2 建立测量模型

依据方法，将示值误差的计算式作为测量模型：

△p=p-p0

式中：△p为示值误差；p为被测一般压力表標称示值；p0为精密压力表的显示的标准示值。

灵敏系数：

c1=？坠Δp/？坠p=1 c2=？坠Δp/？坠p0=-1

3 评定标准不确定度的分量

3.1 评定被测一般压力表重复性测量所引入的不确定度分量u1

依据方法，对1.0MPa压力点进行10次独立的测量，测得的数据如表1所示。

其平均值为：

x=1.0003MPa

其单次测量实验标准偏差为：

由于方法规定取单次测量结果的示值误差，则标准不确定度u1为：

u1=s=0.0008MPa

3.2 评定估读引入的不确定度分量u2

一般压力表的最小分度值为0.02MPa，JJG 52-2013规定，可以估读到最小分度值的1/5，估读误差取0.004MPa，取区间半宽a=0.002MPa，并按均匀分布，故一般压力表估读误差所引入的不确定度分量为：

u2=a/k=0.002MPa/■=0.0012MPa

3.3 评定校准时实验室环境温度引入的不确定度分量u3

规程规定检测时被检表温差（20±5）℃，精密压力表温差（20±2）℃，校准时实验室的环境温度为20℃，所以温差所引入的不确定度忽略不计，即：

u3=0

3.4 评定精密压力表引起的标准不确定度分量u4

根据标准器具的信息可以得出精密压力表最大允差为±0.004MPa，根据B类评定，取半宽a为0.004MPa，假设其服从均匀分布，同时置信概率取p=95%，包含因子k取■，则精密压力表引入的标准不确定度为：

u4=a/kp=0.004MPa/■=0.0020MPa

3.5 合成标准不确定度分量明细（见表2）

4 合成标准不确定度

由于上述各分量之间无相互关联，则：

uc=■=0.0050MPa

5 扩展标准不确定度

按简易法进行评定，置信概率取95%，取K=2，则本次计算的扩展不确定度为：

u=k×uc=2×0.0025MPa=0.0050MPa

参考文献

[1]JJG 52-2013.弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程[S].计量标准，2013.

[2]JJF 1059-1999.测量不确定度评定与表示[S].计量技术规范，1999.

[3]叶德培.二级注册计量师基础知识与专业实务[M].中国质检出版社，2013.

作者简介：陈磊（1989，2-），男，汉族，籍贯：天津，学历：本科，职称：助理工程师，主要研究方向：计量检测。