二、1.6级弹簧管式一般压力表示值误差测量结果的不确定度评定 (一)测量过程简述
(1)测量依据:JJG50-1999《弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》。
(2)环境条件:温度(20±5)℃,相对湿度小于85%,等温2h 以上。
(3)测量标准:标注器维0.25级精密压力表,允许示值误差±0.25%。
(4)被测对象:准确度为 1.6级一般压力表(真空表),测量范围(-0.1~60)MPa,现任选一1.6级压力表(0~1.6)MPa,作测量结果的不确定度评定。
(5)测量方法:通过升压和降 一个循环,将被测压力表在各检定点与标准表比较,逐点读取被测压力表示值,被测压力表示值与精密压力表压力值之差值为该压力表的示值误差。
(6)评定结果的使用:符合上述条件的测量结果,一般可参照使用本不确定度的评定方法。
(二)数学模型 标被p p -=δ
式中:δ—压力表的示值误差;
被p — 被测压力表示值; 标p — 标准器产生的压力值。
(三)各输入量的标准不确定度分量的评定 1.输入量p 被的标准不确定度u(p 被)的评定
输入量p 被的标准不确定度的来源主要是被测压力表的测量重复性,可以通过连续测量得到测量列,用A 类方法进行评定,对一块(0~1.6)MPa,1.6级压力表在0.4点作10次重复性测量,所得数据如表3-2-4所示。
表3-2-4 10次重复性测量数列
平均值为:MPa n p p 401.0/==∑被
单次实验标准s(服从T 分布)为:MPa n p p
s n
i i
31
2
1016.31
)(-=⨯=--=
∑
任意选取3块同类型精密表在每块0.4 MPa ,0.8 MPa ,1.2 MPa 处连续测量10次共得9组测量列,分别按上述计算得到单次实验标准差,如表3-2-5所示。
表3-2-5 9组实验标准差计算结果
合并标本标准差s p 为:
MPa s s j j p 391
2
1046.391-=⨯==
∑ 实际测量情况为在重复性测量条件下测量2次,以2次测量算术平均值为测量结果,则可得到:
标准不确定度:MPa s p u p 31045.22
)(-⨯==
被
2.输入量标p 的标准不确定度)(标p u 的评定
输入量标p 的标准不确定度的来源主要是标准精密压力表的不确定度,标准器选用(0~2.5)MPa 、0.25级精密压力表。
最大允
许误差为MPa MPa p 00625
.05.2%25.0)(±=⨯±=∆,在区间内属于均匀分布,包含因子取3=k ,区间半宽a=0.00625MPa,则:
标准不确定度 MPa MPa
k a p u 0036.03
00625.0)(===
标 (四)合成标准不确定度及扩展不确定度的评定 1.灵敏系数
数学模型:标被p p -=δ
灵敏系数:1/)(=∂∂=被被p p c δ 1-/)(=∂∂=标标p p c δ 2.各不确定度分量汇总及计算表
表3-2-6 不确定度分量汇总及计算表
3.合成标准不确定度c u 的计算
MPa p u p c p u p c u c 3-221014.7)]()([)]()([⨯=+=标标被被
4.扩展不确定度的评定
取置信概率%95=p ,有效自由度50=eff v ,查t 分布表得
01.2)50(95=t ,于是扩展不确定度为:
MPa u k U c 014.09595=⨯=
其相对扩展不确定度为:%9.06
.195
95==U U rel 。
(五)测量不确定度的报告
本标准装置测量1.6级弹簧管式一般压力表示值误差测量结果相对扩展不确定度为:
%9.095=rel U 50=eff v。