二等活塞式压力计示值误差的测量不确定度评定

　　1　测量原理和方法

　　(1)测量依据: JJG49-1999《弹簧管式精密压力表和真空表检定规程》。

　　(2)测量条件:温度(20±2)℃,检定时温度变化不大于2℃。

　　(3)测量标准:二等活塞式压力计标准装置。配套计量标准器: YU系列0·05级二等活塞式压力计, LY系列0·02级活塞式压力真空计,配套砝码。

　　配套设备: 30L旋片式真空泵,无油气体压缩机。

　　(4)被测对象:准确度为0·4%、上限为1·6MPa的精密压力表。

　　(5)测量原理和方法:据JJG49-1999《弹簧管式精密压力表和真空表检定规程》和YU系列二等活塞式压力计的检定操作步骤,使压力从零位开始平稳地升压(或降压),通过升压(或降压)两个循环将被测量的精密压力表在各个检定点与标准器比较,逐点读取被检仪表的显示值。取升压(或降压)两个循环中示值误差最大的数据作为被检仪表的示值。在标准活塞承重盘上加上相应的专用砝码,当砝码的重量作用于活塞有效面积作产生的压力与造压器发生的压力相平衡时,此时被检仪表显示值与标准器产生的标准压力之差值即为被检仪表的示值误差。符合上述条件的测量结果,一般可直接使用本不确定度评定方法。

　　2　数学模型

　　被检精密压力表示值误差Δp可表示为:

　　式中　pX为被检精密压力表的示值,MPa; pN为加在标准器活塞盘承重上的专用砝码产生的标准压力值,MPa。

　　3　方差与传播系数

　　4　计算标准不确定度分量

　　4·1　被检精密压力表示值引入的不确定度u(pX)

　　(1)由被检精密压力表分辨力给出的不确定度分量u(pX1)。

　　被检精密压力表分辨力为0·01MPa,在检定装置中此区间的示值以等概率取任一值,按半宽0·005MPa计算,故:

　　(2)测量被检精密压力表示值重复性引入的标准不确定度分量u(pX2)。

　　用YU60型0·05级二等活塞式压力计标准装置对被检的0·25级精密压力表的1·200MPa示值在重复性条件下进行10次测量,测得数据如表1。

　　算得平均值-x为1·204MPa,单次的实验标准差为si=0·0021MPa,检定结果取一次测量值(示值误差最大的数据),故:

　　4·2　二等活塞式压力计标准装置引入的不确定度分量u(pN)

　　该标准装置的最大允许误差依据JJG49-1999《弹簧管式精密压力表和真空表检定规程》规定应不大于被检定的精密压力表允许误差的1/4,测量上限为1·6MPa的0·4级精密压力表的允许误差是±0·0064MPa,则该标准装置的最大允许误差为±0·0016MPa,取正态分布,故: