数字式压力计不确定度

数字压力计不确定度

1 概述

1.1 测量方法：参照JJG875-2005《数字压力计检定规程》。

1.2 环境条件:温度(20±2)℃，相对湿度75%。

1.3 测量标准: 标准数字压力计，测量范围(0～

2.5) MPa ，准确度等级为0.05级。

1.4 被测对象: 测量范围为(0～

2.5) MPa 的数字精密压力表，准确度等级为0.2级，实际校准中进行一次测量。

1.5 测量方法：在规定环境条件下，将被测数字精密压力表与标准数字压力计安装于压力发生装置上，并保持同一高度，平稳地升压和降压，对各校准点进行示值测量，此时，被检表与标准数字压力计示值之差即为被检压力计的示值误差。

1.6 不确定度来源：

1.6.1测量重复性

1.6.2标准数字压力计带来的不确定度

1.6.3环境温度对被检表的影响

1.6.4标准器与被检数字精密压力表的取压口不在同一平面造成的液柱差

1.6.5被检数字压力计的分辨率误差

2 数学模型

依据JJG875-2005《数字压力计检定规程》有

ΔP=P 被-P 标

式中： P 被——被测仪表在被测点上的示值/MPa

P 标——标准器上的被测点上的示值/MPa

ΔP ——被检数字压力计示值误差/MPa

3 输入量的标准不确定度的评定

3.1 被检表某一点示值重复性u 1的评定

该项来源可以通过连续测量得到测量列，采用A 类方法进行评定。选取测量范围为(0~2.5) MPa 、分度值为0.0001 MPa 、准确度等级为0.2级（即允许误差为+/-0.2%）的压力计，以2.0 MPa 为测量点在重复性条件下连续测量10次，得数据如下：单位：MPa

2.0020，2.0020，2.0020，2.0016，2.0020，2.0011，2.0020，2.0019，2.0020，2.0020 用贝塞尔公式算得单次值实验标准差s p (服从t 分布)

00030.01)(1012

=--=∑=n P P s i i

p MPa

则测量重复性带来的不确定度分量：

00030.01==p s u MPa

自由度91101=-=ν

3.2 压力计分辨率误差引起的不确定度分量u 2的评定

该压力计的分辨率为0.0001 MPa ，误差遵从矩形分布，取包含因子3=k ，根据B 类评定方法，则

000029.03

20001.022===k a u MPa 其估算值可靠性高，自由度∞=2ν

由于重复测量的结果中，末位存在明显的出入差异，所以按贝塞尔公式计算出的实验标准偏差中，已包含了分辨力这一效应导致的分散性。因此分辨率误差引起的不确定度分量u 2不再重复计算。

3.3 标准数字压力计引起的不确定度分量u 3的评定

该次评估所使用的标准数字式压力计的量程为(0~2.5)MPa ，最大允许示值误差±0.05%，通常认为服从均匀分布，因此包含因子3=

k ，按B 类方法进行评定。 00072.035

.2%05.03=⨯=u MPa

其估算值可靠性高，故自由度∞=3ν

3.4 检定环境温度影响引入的标准不确定度分量u 4的评定

由于检定时严格按规定要求控制检定环境温度,所以标准器受检定环境温度影响引入的标准不确定度分量u 4可忽略不计。

3.5 输入量的标准不确定度u 5的评定

检定中，我们可调整标准数字压力计与被检压力表的受压点基本保持在同一高度，因此此高度差的静压影响所引起的不确定度分量可忽略不计。

4 合成标准不确定度及扩展不确定度的评定

4.1灵敏系数

对各误差来源量求偏导得出各项的灵敏系数

c 1=1/=∂∂被P δ c 2=1/-=∂∂标P

δ 4.2 方差

以上各分量独立不相关，

2c u 2

3222121u c u c +=

4.3

4.4 合成标准不确定度 2321u u u c +=

00078.0)00072.0()00030.0(22=+= MPa

4.5 合成标准不确定度的有效自由度

100)00072.0(9)00030.0()00078.0(4444144

=∞+==∑=i i i c eff v u u v 5 扩展不确定度的评定r e l

U 置信概率p =95%，k =2，则相对扩展不确定度为：

0016.000078.022=⨯=⨯=c u U MPa

相对扩展不确定度为：

%064.0%1002.5

0016.0%1002.5=⨯=⨯=U U rel 7 评定结果的使用

在符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果，其他可使用本不确定度的评定方法。

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