0.1级数字压力计测量结果不确定度评定

数字压力计测量结果的不确定度评定 1.概述 （1）采用评定依据：JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》。 （2）被测的对象：0.1级数字压力计（0～25）MPa。 （3）采用的标准器具：0.02级活塞式压力计（1～60）MPa。 （4）测量方法依据：JJG 875-2005《数字压力计》检定规程。 （5）测量方法： 数字压力计的检定，是采用0.02级活塞式压力计直接进行检定的，示值检定时，在量程范围内选择10MPa、15MPa、20MPa三个测量点，按规程要求先进行整个量程范围的测量，然后进行上述三个点的10次测量，并给出上述三个点测量结果的不确定度。 2．数学模型： 依据JJG875-2005《数字压力计检定规程》有（1）式： PRPS （1） 上式中 δ —— 压力表示值误差； PR —— 校准点数字压力计示值（MPa） PS —— 标准压力计示值（MPa）； 依据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》，对（1）式微分得到灵敏系数为： C1= 1 (2) C2= -1 (3) 3.不确定度来源分析 （1）输入量PR引入的标准不确定度u（PR）来源主要包括：在测量过程中，被检数字压力计测量重复性引入的不确定度分量u1（PR）和数字压力计分辨力引入的不确定度分量u2（PR）。 （2）输入量PS引入的标准不确定度u（PS）来源主要包括：0.02级活塞式压力计引入的不确定度分量u1（PS）、液柱差修正不准引入的不确定度分量u2（PS）和校准环境温度影响引入的不确定度分量u3（PS）。 4．输入量的标准不确定度评定 4.1输入量PR引入的标准不确定度u（PR）的评定 4.1.1被检数字压力计测量重复性引入的不确定度分量u1（PR）评定，采用A类方法评定 （1）0.02活塞式压力计（编号：233）测量校准点10MPa引入的不确定度分量u1（PR），在重复性条件下对被测数字压力计测量校准点10MPa，重复测量10次得出下列测量列（单位为：MPa）：10.001、10.001、10.002、10.001、10.004、10.003、10.004、10.005、10.003、10.004。

单次测量标准差：sPR(Pn110RiPR)20.0015MPa n1因实际测量时，测量结果由重复测量2次平均值给出，所以数字压力计测量重复性引入的标准不确定度： u1PRsPRn0.0011MPa （2）0.02活塞式压力计（编号：233）测量校准点15MPa引入的不确定度分量u1（PR），在重复性条件下对被测数字压力计测量校准点10MPa，重复测量10次得出下列测量列（单位为：MPa）：15.001、15.002、15.001、15.003、15.004、15.005、15.001、15.002、15.004、15.002。 单次测量标准差：sPR(Pn110RiPR)20.0014MPa n1因实际测量时，测量结果由重复测量2次平均值给出，所以数字压力计测量重复性引入的标准不确定度： u1PRsPRn0.0010MPa （3）0.02活塞式压力计（编号：233）测量校准点20MPa引入的不确定度分量u1（PR），在重复性条件下对被测数字压力计测量校准点10MPa，重复测量10次得出下列测量列（单位为：MPa）：20.002、20.003、20.004、20.005、20.006、20.004、20.002、20.003、20.005、20.006。 单次测量标准差：sPR(Pn110RiPR)20.0015MPa n1因实际测量时，测量结果由重复测量2次平均值给出，所以数字压力计测量重复性引入的标准不确定度： u1PRsPRn0.0011MPa 4.1.2数字压力计分辨力引入的不确定度分量u2（PR）评定，采用B类方法评定 数字压力计的末位显示分辨力直接影响到校准结果。被检数字压力计的分辨力为0.001MPa，被检数字压力计分辨力引入的不确定度分量u2（PR），服从均匀分布，因此取包含因子k= u2（PR）=3，则: a0.0012 ==0.0003MPa k34.1.3输入量PR引入的标准不确定度u（PR） （1）测量校准点10MPa：

uPRu1PRu2PR0.001120.000320.0011MPa 22（2）测量校准点15MPa： uPRu1PRu2PR0.001020.000320.0010MPa 22（3）测量校准点20MPa： uPRu1PRu2PR0.001120.000320.0011MPa 224.2输入量PS引入的标准不确定度u（PS） 4.2.1 0.02级活塞式压力计引入的不确定度分量u1（Ps）评定，采用B类方法评定 本次校准的标准装置是测量范围（1～60）MPa 的0.02级活塞式压力计（编号：233），已知被检数字压力计的测量上限为25 MPa，设校准中造成的最大测量误差在25 MPa处，根据活塞压力计误差计算方法，即最大允许误差为±0.005 MPa，服从均匀分布，因此取包含因子k= 级活塞式压力计引入的不确定度分量u1（Ps）: 3，则0.02u1Ps0.00530.0029 MPa 4.2.2液柱差修正不准引入的不确定度分量u2（Ps）评定，采用B类方法评定 本次校准中活塞压力计的活塞下端面与被检数字压力计的取压口之间存在小于4cm的液柱差 癸二酸二异辛酯密度为913kg/m，因此 3p9139.79260.040.0004 MPa 此测量误差在检定范围内服从均匀分布，因此取包含因子k= u2(Ps)=3，则液柱差引入的标准不确定度为：a0.0004 ==0.0002MPa k34.2.3校准环境温度影响引入的不确定度分量u3（Ps）评定，采用B类方法评定 由于校准时严格按规程要求控制环境温度（18.6℃），所以被检数字压力计受检定环境温度影响引入的标准不确定度分量u3（Ps）=0 4.2.4输入量Ps引入的标准不确定度u（Ps） 2Ps0.002920.000220.0029 MPa uPsu12Psu25.标准不确定度汇总一览表 5.1各标准不确定汇总一览表 （1）测量校准点10MPa时，标准不确定汇总一览表：（单位为：MPa）

标准不确定度分量u（Xi） 不确定度来源 标准不确定度 Ci=fiXi1 CiuXi 0.0011 u（PR） u1（PR） u2（PR） u（PS） u1（PS） u2（PS） 数字压力计示值 测量重复性 显示分辨力 活塞式压力计 活塞式压力计不确定度 液注差 0.0011 0.0011 / 0.0003 0.0029 0.0029 / 0.0002 -1 / 0.0029 / （2）测量校准点15MPa时，标准不确定汇总一览表：（单位为：MPa） 标准不确定度分量u（Xi） 不确定度来源 标准不确定度 Ci=fiXi1 CiuXi 0.0010 u（PR） u1（PR） u2（PR） u（PS） u1（PS） u2（PS） 数字压力计示值 测量重复性 显示分辨力 活塞式压力计 活塞式压力计不确定度 液注差 0.0010 0.0010 / 0.0003 0.0029 0.0029 / 0.0002 -1 / 0.0029 / （3）测量校准点20MPa时，标准不确定汇总一览表：（单位为：MPa） 标准不确定度分量u（Xi） 不确定度来源 标准不确定度 Ci=fiXi1 / CiuXi 0.0011 / u（PR） u1（PR） 数字压力计示值 测量重复性 0.0011 0.0011

u2（PR） u（PS） u1（PS） u2（PS） 显示分辨力 活塞式压力计 活塞式压力计不确定度 液注差 0.0003 0.0029 0.0029 / 0.0002 / -1 0.0029 5.2 合成标准不确定度uc（P）的计算 根据方差公式带入得：ucPu2PRu2Ps （1）测量校准点10MPa时，合成标准不确定度uc（P）为: ucP0.001120.002920.0031 MPa （2）测量校准点15MPa时，合成标准不确定度uc（P）为: ucP0.001020.002920.0031 MPa （3）测量校准点20MPa时，合成标准不确定度uc（P）为: ucP0.001120.002920.0031 MPa 6.扩展不确定度的评定 包含因子k=2时的扩展不确定度，则扩展不确定度为： UPkucP 6.1测量校准点10MPa时，扩展不确定度U（P）为: UP20.00316.2103 MPa 6.2测量校准点15MPa时，扩展不确定度U（P）为: UP20.00316.2103 MPa 6.3测量校准点20MPa时，扩展不确定度U（P）为: UP20.00316.2103 MPa 7.测量不确定度的报告及表示 通过以上分析可知，用0.02级活塞式压力计对0.1级数字压力计校准10MPa、15MPa和20MPa时，其测量结果的扩展不确定度为：

测量校准点10MPa时，U= 6.210 MPa，k=2. 测量校准点15MPa时，U= 6.210 MPa，k=2. 测量校准点20MPa时，U= 6.210 MPa，k=2. 333