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压差表校准结果的测量不确定度评定
1概述
1.1测量依据:JJG(粤)020-2013《指针式微差压表检定规程》
1.2环境条件:温度(20±5)℃;相对湿度85%以下
1.3测量标准:
(-1~+1)kPa精密数字差压表,准确度等级:0.05级
1.4被测对象:
测量范围为(0~1)kPa,准确度等级为2.5级指针式微差压表
1.5测量方法
在规程规定条件下,将被检表装在检定装置上,施加标准压力在各受检点,分别读取示值,进行比对,以确定测量结果及误差。
2、数学模型:△P=P-PS
式中:△P——被检表误差
P——被检表示值
PS——标准器示值
3、灵敏系数:C1=,C2=
4、输入量的标准不确定度评定来源有下列分项,
(1)标准器精密数字差压表引入的不确定度
(2)测量重复性引入的不确定度
(3)被检表分辨率引入的不确定度
4.1数字压力计引入的不确定度u1评定
标准差压装置准确度等级为0.05级,其半宽为0.05%FS,服从均匀分布,故由标准器数字压力计引入的标准不确定度分量为:
u1=≈0.00058kPa=0.58Pa
4.2重复测量引入的不确定度u2
用本计量标准对一稳定的压力表分别在0.2kPa、0.4kPa、…1kPa等五个测量点各重复测量10次,得到以下测量数据(单位:kPa)
测量点
0.2kPa
0.4kPa
0.6kPa
0.8kPa
1kPa
1
0.200
0.396
0.592
0.792
0.984
2
0.196
0.392
0.596
0.784
0.980
3
0.200
0.400
0.592
0.788
0.988
4
0.204
0.392
0.588
0.784
0.988
5
0.200
0.396
0.588
0.788
0.984
6
0.196
0.400
0.592
0.792
0.980
7
0.196
0.396
0.596
0.788
0.984
8
0.200
0.392
0.592
0.784
0.980
9
0.196
0.400
0.592
0.788
0.984
10
0.204
0.396
0.588
0.784
0.988
0.1992
0.3960
0.5916
0.7872
0.9840
0.0032
0.0033
0.0030
0.0032
0.0033
4.3被检表分辨率引入的不确定度u3
被检压力表(2.5级(0~1)kPa)的分度值为0.02kPa,估读1/5,即分辨率为0.004kPa,其半宽为0.002kPa,服从均匀分布,则由分辨率引入的不确定度分量为:
u3==0.0023kPa
由于重复性分量包含人员读数引入的不确定度分量,为避免重复计算,取二者中大值(各测量点的u2均大于u3),即u2。
5.不确定度各分量汇总表
不确定度分量
标准不确定度来源
不确定度(kPa)
灵敏系数ci
|ci|×ui
标准不确定
(%FS)
u1
标准差压检定装置引入
0.00058
-1
0.00058(kPa)
0.058
u2
测量重复性
0.2kPa
0.0032
1
0.0032(kPa)
0.32
0.4kPa
0.0033
0.0033(kPa)
0.33
0.6kPa
0.0030
0.0030(kPa)
0.30
0.8kPa
0.0032
0.0032(kPa)
0.32
1kPa
0.0033
0.0033(kPa)
0.33
6.合成标准不确定度的计算
由于重复测量引入不确定度分量u3大于被检表分辨率引入的不确定度分量u2,故可认为不确定度分量u3包含不确定度分量u2,即在合成不确定度中被检表分辨率引入的不确定度分量u2应忽略。
且不确定度分量u1、u3互相独立不相关,故合成标准不确定度为:
测量点:0.2kPa:=≈0.208MPa=0.33%FS
0.4kPa:=≈0.208MPa=0.34%FS
0.6kPa:=≈0.208MPa=0.31%FS
0.8kPa:=≈0.208MPa=0.33%FS
1kPa:=≈0.208MPa=0.34%FS
扩展不确定度的计算
按置信概率95%计算,即包含因子k=2,为保险起见,采取进位修约得:
测量点:0.2