二等标准活塞式压力计活塞有效面积的测量不确定度的评定

　　1　概述

　　1·1　测量依据

　　JJG 59-1990二、三等标准活塞式压力计检定规程;

　　JJG 239-1994二、三等标准活塞式压力真空计检定规程;

　　JJG 159-1994二、三等标准双活塞式压力真空计检定规程。

　　1·2　测量标准

　　一等标准活塞式压力计。

　　1·3　测量对象

　　二等标准活塞式压力计、二等标准活塞式压力真空计和二等标准双活塞式压力真空计。

　　1·4　测量条件

　　环境温度:(20±2)℃

　　相对湿度:<80%

　　1·5　测量方法

　　二等标准活塞式压力计活塞有效面积的测量,是依据液压静力平衡法,即将被检二等活塞系统与一等标准活塞系统装在同一校验器上或用导管连接两校验器,调整标准与被检活塞系统的垂直度,并满足计量检定规程要求。在测量时,将按约产生被测压力计测量上限压力值的15%负荷的一等标准活塞式压力计的专用砝码分别放在一等标准和被检活塞系统承重盘上,加压使两活塞处于工作位置,并旋转活塞消除静磨擦,通过投影系统用加标准小砝码的方法使两活塞系统达到起始平衡。从而,测得一等标准和被检活塞的砝码质量比值,计算出被检活塞的有效面积。

　　2　数学模型

　　式中,A′为被检活塞有效面积,cm2;A为一等标准活塞有效面积,cm2;mp′为加在被检活塞上的砝码质量,kg;mp为加在一等标准活塞上的砝码质量,kg。由于A、mp′、mp之间独立无相关,故其方差和灵敏系数

　　式中:c为灵敏系数,其分别为:

　　将式(3)左边除以A′2,右边除以得

　　考虑环境温度偏差引起的相对标准不确定度urel(t)、活塞垂直度偏差引起的一等活塞面积和被检活塞面积的相对标准不确定度urel(RA)、urel(RA′及被测活塞压力计活塞有效面积的起始平衡点复测等的影响,则式(4)可表示为:

　　3　标准不确定度分量的评定

　　3·1　一等标准活塞式压力计活塞有效面积的测量不确定度urel(A)

　　本单位一等标准活塞式压力计的活塞有效面积为1cm2,根据《JJG 129-1990一等标准活塞式压力计检定规程》中表4的要求:一等标准活塞式压力计活塞有效面积的极限误差为±0·0001cm2。据“JJG129-1990”获知,为正态分布,k=3。故

　　根据“JJG 129-1990”获知:检定一等标准活塞式压力计的活塞有效面积时其测量次数为10次,则:ν1=9。