压力表比对的不确定度分析

压力表比对的测量结果的不确定度评定
1 概述：
1.1、测量依据：JJG52－1999弹簧管式压力表检定规程。

1.2、环境条件：温度：19℃、相对湿度：80％。

1.3、测量标准：YS －60型、0.05级活塞式压力计 4MPa 、0.25级标准压力表。

1.4、被测对象：（0-
2.5）MPa 、1.6级工业用压力表。

1.5、测量方法：通过升压和降压两个环节，将被测点压力表在各个检定点与标准压力表比较，逐点读取被检压力表示值，此时被检压力表指示值与标准压力表指示值之差为被检压力表示值误差。

1.6、评定结果使用：符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度评定结果。

2 数学模型：
n m P P P -=∆ 式中：P ∆为一般压力表示值误差； m P 为一般压力表示值； P n 为标准压力示值。

3 合成方差及灵敏系数
由于P m 和P n 互相独立不相关，故合成方差公式如下：
u c 2=c m 2u m 2+c n 2u n 2
其中，C m ＝
p
i
f ∂∂=1;
C n ＝
p
f
∂
∂=-1
式中：u c ——示值误差的合成标准不确定度；
c m ，c n ——由被检一般压力表、标准器引入的灵敏系数；
u m ——由被检一般压力表引入的标准不确定度； u n ——由标准器引入的标准不确定度。

4.标准不确定度分析计算
4.1 由被检表方面引起的标准不确定度u m 4.1.1 被检压力表的测量重复性u m1
输入量P 的标准不确定度的来源主要是被检压力表的测量不重复性，可通过连续测量得到测量列，采用A 类方法评定，对一块0-2.5MPa 、1.6级压力表在2.5MPa 检测点（此检测点误差最大）分
别以升压、降压各重复测量5次，所得数据如表1所示：
表1测量列 次数（升压）
1
2 3 4 5 实测值（MPa ） 2.485 2.480 2.490 2.490 2.485 次数（降压）
1
2 3 4 5 实测值（MPa ） 2.490
2.480
2.490
2.490
2.485
其平均值：4865.2)485.2480.2485.2(10
11=+++==∑-
i p n
p
单次标准差(t 分布)；
0041.0})485.24865.2()485.24865.2{(1
101)(11222
=-++--=--=
∑ p p n S i
p u m1=s p =0.0041MPa
4.1.2 被检表估读引起的不确定度分量
被检压力表的分辨力为最小分格值为0.05MPa ，考虑其均匀分布，测被检表估读引起的不确定度分量为： 014.0)32/05.0(u m2==MPa 4.2 由标准器方面引起的标准不确定度u n
我中心建立的工作标准活塞式压力计的允许误差由说明书中给出其值为：±0.01MPa ，而且区间内分布属正态分布分布，取置信区间为95%，可按B 类评定。

由于99U =0.01MPa ，查表可得96.1=p k ，其标准不确定度为：
MPa MPa 0051.096.1/01.0u n ==
5 合成标准不确定度的计算：
由被检表方面引起的标准不确定度的各分量独立不相关，则
由被检表方面引起的标准不确定度为：
0146.0014.00041.0222221=+=+=m m m u u u 则合成标准不确定度为：
MPa u c u c n n m m p c u 0155.0)0051.01()0146.01()()()(2222=⨯-+⨯=+=∆ 6 扩展不确定度的计算
扩展不确定度：U 95=k 95u c (△P )=1.96⨯0.0155=0.03038MPa 表示成相对扩展不确定度：U 95rel = U 95%=0.0077%。