工业用压力表示值误差测量不确定度评定

　　压力表作为强制检定计量器具,广泛用于工业生产中,目前马钢在用工业压力表均按JJG52-1999《弹簧管式一般压力表、压力真空表》检定规程要求,检定合格后使用。

　　1　检定方法及原理

　　按JJG52-1999检定规程要求,我们选用主标准器为0·4级的弹簧管式精密压力表,辅助设备选用压力校验器;检定前调整压力校准器的水平使其水平气泡在中间位置,将精密压表和被检压力表安装在压力校验器上,并尽量保证两块压力表的中心在同一水平面上。转动压力校验器手柄,产生需要的压力,读取被检压力表与标准压力表示值,两者差值为被检压力表的示值误差,其数学模型表达式为:

　　式中:y为被检压力表示值误差, MPa;p1为被检压力表某一点示值, MPa;p0为与p1对应点精密压力表示值, MPa;δ为对应检定条件下的附加误差, MPa,包括环境温度、轻敲位移、被检表与标准表高度差、压漏等造成的误差。其中,压力校验器水平误差、管路微弱泄漏等误差引起的不确定度很小,忽略不计。

　　其数学模型表达式为:

　　式中:K为被检后压力表温度系数,一般取0·0004/℃;p为被检压力表量程,本次评定选为0~25MPa;Δt为环境温度与标准温度20℃之差,℃;Δp1为轻敲压力表前后压力差, MPa;ρ为介质密度,变压器油密度为0·86×103kg/m3;g为重力加速度,取9·8m/s2;Δh为两表间高度差, m;Δp2为估值误差, MPa。

　　2　各分量灵敏系数

　　以上各分量间可认为相互独立,其灵敏度系数如下:

　　3　不确定度分量评定

　　本次评定选取标准精密压力表量程为0 ~25MPa,准确度为0·4级,分度值为0·2MPa;被检压力表量程为0~25MPa,准确度为1·6级。分度值为0·5MPa。不确定度采用相对形式表示。

　　3·1　被检压力表示值误差引起相对标准不确定度u1

　　被检压力表示值误差通过重复检定,用A类方法进行统计,选取示值误差最大点15MPa,进行连续10次上升检定,即将被检压力表缓慢上升加压至15MPa整数位,读取精密压力表示值, 15·08、15·12、15·04、15·00、15·04、14·96、14·96、15·04、15·08、15·04MPa,其相对标准不确定度

　　自由度ν1=9

　　3·2　标准压力表示值误差引起的相对标准不确定度u2

　　标准精密压力表的准确度为0·4级,其误差服从正态分布,k=2·58,按B类评定

　3·3　环境温度变化引起的相对标准不确定度u3