壓力變送器測(cè)量不確定度分析評(píng)定報(bào)告

1、 壓力變送器測(cè)量不確定度的評(píng)定1 概述1.1 測(cè)量依據(jù)JJG882-2004壓力變送器檢定規(guī)程。1.2 環(huán)境條件溫度(20±2),相對(duì)濕度不大于80 %。1.3 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)一等活塞壓力計(jì)作壓力標(biāo)準(zhǔn)器，準(zhǔn)確度等級(jí)為0.02級(jí)。6位半高性能數(shù)字萬(wàn)用表1.4 被測(cè)對(duì)象準(zhǔn)確度等級(jí)為0.1級(jí)的壓力變送器。1.5 測(cè)量過(guò)程根據(jù)被檢儀器的量程不同，用相應(yīng)范圍的，4位半高性能數(shù)字萬(wàn)用表作為被檢儀表輸出信號(hào)檢測(cè)儀器。檢定前，正確安裝連接好后，檢定系統(tǒng)應(yīng)預(yù)熱不少于十五分鐘，并連續(xù)對(duì)被檢器預(yù)加測(cè)量上限（或下限）壓力3次。對(duì)于0.1級(jí)的壓力變送器，應(yīng)在測(cè)量范圍內(nèi)至少均勻或合理地選取6個(gè)檢定點(diǎn)（包括零點(diǎn)），連續(xù)

2、進(jìn)行3次循環(huán)檢定，然后根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)按照規(guī)程要求評(píng)定被檢器的各項(xiàng)誤差。1.6 評(píng)定結(jié)果的使用符合上述條件的測(cè)量結(jié)果，一般可直接使用本不確定度的評(píng)定結(jié)果。2 數(shù)學(xué)模型 （1）式中:變送器的基本誤差值（mA）；Ad變送器的實(shí)際輸出值（mA）；A0變送器的理論輸出值（mA）。A0又可分解為: （2）式中: Am變送器輸出量程（mA）；Pm變送器輸入量程（MPa）；C0A0的起始理論輸出值（mA）；P0變送器的輸入壓力值。此輸入壓力值P0包括兩項(xiàng)內(nèi)容，一項(xiàng)是二等活塞壓力計(jì)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)壓力值P1 ，另一項(xiàng)是變送器取壓口與活塞壓力計(jì)活塞下緣處不是同一水平面產(chǎn)生靜壓力差P2。P2表達(dá)式為：P2=gh （3）式中

3、:標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)用介質(zhì)液的密度，0.88*103kg/m3；g當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋?.8m/s2；h被檢器取壓口中心與壓力計(jì)活塞下端面的高度差。那么，式（1）可寫成： （4）故：3 分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的分析計(jì)算選取一只0.1級(jí)（032）MPa，輸出電流范圍為420mA的壓力變送器，選用的活塞壓力計(jì)為160MPa的0.02級(jí)活塞壓力計(jì)。那么Am=16mA，Pm=32MPa，C0=4mA3.1 測(cè)量重復(fù)性（1）被測(cè)壓力變送器重復(fù)測(cè)量引起的不確定度分量u（V）11對(duì)被檢儀表做不少于5個(gè)點(diǎn)的量程范圍內(nèi)檢定，每點(diǎn)均進(jìn)行6次測(cè)量，發(fā)現(xiàn)在8MPa點(diǎn)上變化最大，以此組數(shù)據(jù)（見(jiàn)表1）為代表，用貝塞爾公式計(jì)算單次測(cè)量實(shí)驗(yàn)標(biāo)

4、準(zhǔn)差s：表1次數(shù)n輸出電流值I（mA）（mA）（mA）18.0020.001214.4×10-828.0010.00020.4×10-838.0010.00020.4×10-847.999-0.001832.4×10-858.0020.001214.4×10-868.000-0.00086.4×10-8 其自由度1=53.2 數(shù)字萬(wàn)用表不確定度分量u(I)21由數(shù)字萬(wàn)用表的檢定證書查得直流檔的最大允許誤差為：0.015%其估算值可靠性為10%，故自由度：v2=(10 %)-2/2=503.3 二等活塞壓力計(jì)估算的不確定度分量3.3.1

5、活塞壓力計(jì)輸出壓力不確定度分量u(P1)21從檢定證書中得知活塞壓力計(jì)在壓力恒溫室(20±5)下，其準(zhǔn)確度為0.02%,其概率分布服從正態(tài)分布（給定置信概率p=0.99%），則查表得k=2.58 即：0.0023（mA）由于誤差分布服從正態(tài)分布，所以v3=。3.3.2 介質(zhì)液高度差估算的不確定度分量u(h)按規(guī)程要求, 被檢器取壓口的幾何中心與活塞式壓力計(jì)的活塞下端面在同一水平面上，通常被檢變送器的尺寸能大體保證達(dá)到這一要求，相差不多而忽略， 不作人為修正專用砝碼。但有相差時(shí)不作修正便引入誤差,實(shí)驗(yàn)中實(shí)測(cè)存在高度差h=13cm，由此估算帶來(lái)的不確定度分量u(h)，遵從兩點(diǎn)分布。0.0

6、006（mA）其估算值可靠性約為25 %，故自由度v4=(25%)-2/2=84 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc（見(jiàn)表2）4.1 不確定度分析一覽表表2 不確定度一覽表序號(hào)不確定度來(lái)源ui(y)（mA）vi1測(cè)量重復(fù)性0. 0003752FLUKE744估算0.0015503標(biāo)準(zhǔn)活塞壓力計(jì)估算0.00234介質(zhì)液高度差估算0.000684.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度因上述各不確定度分量獨(dú)立不相關(guān)，合成不確定度為：4.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度veff為：4.4 擴(kuò)展不確定度置信概率取95，近似取，查t分布表得：k2.5758則擴(kuò)展不確定度：uP=k·uc2.5758×0.00280.007MPa5 不確定報(bào)告壓力變送器示值誤差測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為U95=0.007 MPa，有效自由度為，本例被檢變送器