电子压力计(1)

电子压力计示值误差测量不确定度评定

1 概述

1.1 测量依据

SY/T6640-2005《电子式井下压力计校准方法》。

1.2 环境条件

温度（20±3）℃，相对湿度不大于80%。

1.3 测量标准

活塞压力计，不确定度为0.005％。

1.4 被测对象

不确定度为0.03%的电子压力计，量程0-10000PSI。

1.5 测量过程

示值测量根据液体静力平衡原理，应用比较法，由活塞压力计的标准压力与被检压力计示值相比较，求得示值误差。

1.6 评定结果的使用

符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。

2 数学模型

2.1 数学模型

δ= P X - P N （1）

式中: δ——示值误差；

P X——被检电子压力计的示值；

P N——标准压力示值。

3 输入量的标准不确定度的评定

3.1 标准活塞压力计引入的不确定度分量u（P N）

由检定证书得知，标准活塞压力计的扩展不确定度为0.005％，此为极限

误差。按正态分布考虑，包含因子k=3，其引入的标准不确定度为：

()()MPa P u b 0013.03

80

%005.0=⨯=

其值可靠，自由度v=∞。

3.2 测量重复性引入的不确定度分量u(P i )

检定过程中共选取7个温度点，每个温度点选11个压力点，每个点平均稳定5分钟，对应于每个侧量点，任取6个测量值，得到一个单次侧量的标准偏差，这样共得77个单次侧量的标准偏差，选取单次测量的标准偏差中的最大值，作为此次侧f 单次侧f 标准不确定度。结果发现最大偏差在100℃下的8007.65PSI 点上，见下表：

表1 测量重复性一览表

()MPa s u 0040

.03

0069.031===

其自由度νX1=5

3.3 与活塞压力计工作位置的位置差Δh 引入的不确定度分量u(Δh)

根据流体力学理论，一定高度的气液柱均会造成压力差，即ΔP=pgh 。通过测量，标准活塞压力计活塞工作位置与被检压力计传感器位置之间高度差为

110cm 。而液压油密度为0.88g/cm 2，位置差引起的压力差值为：

ΔP ＝880×9.8×1.10=9.49x10-3(MPa) 按照均匀分布，包含因子3=k

()()MPa P h u 0055

.03

1049.933

=⨯=

∆=

∆- 可信度90％，则自由度()[]()∞−→−=⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆∆=165280055

.01

21212

2

3h u h u v σ 4 合成标准不确定度 4.1 标准不确定度一览表

因上述各不确定度分量独立不相关，合成不确定度为：

()()()()h u P u P u P u i N y c ∆++=222

222

0055.00040.00013.0++=

()MPa 0069

.0= 4.3 合成标准不确定度的有效自由度v eff 为：

()()()()

3

222124v h u v P u v P u P u v i N y c eff ∆++=

∞++∞=4

444

0055

.050040.00013.00069.0 14=

4.4 扩展不确定度的评定

置信概率取95％，

v近似取44，查t分布表得：k＝2.704

eff

则扩展不确定度：u P=k·u c＝2.704×0.0069＝0.019MPa 5、不确定度报告

本次井下压力计示值测量结果的扩展不确定度：

u95=0.019(MPa) (k＝2.624，v＝14)