精密压力表量值溯源与测量不确定度评定

此次精密压力表量值溯源，主要是对精密压力表 的示值误差进行测量，并对其测量结果进行不确定度评定，可 以了解被测量值在什么范围内，得出其测量是否符合测量过程 的计量要求，确保有效的测量结果。通过对0.25级精密压力表 示值误差的不确定度评定实例分析，直观地展示了其不确定度 评定流程。

通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量结 果或测量标准的值能够与规定的参考标准(通常是国家计量基 准或国际计量基准)联系起来的特性，称为量值溯源。量值溯源 要求检测室针对自己检测标准的相关量值，主动的与上一级检 定机构取得联系，溯源髙于自己准确度的量值与之比较，确定 自己的准确性。

2017年9月11日，我们达拉特旗产品质量计量检测所选用 的丄块型号：YB-150A,测量范围：（0~2.5)MPa,准确度等级： 0.25级，分度值:0.01 MPa,有零位调整装置，西仪股份有限公司 生产的精密压力表做为朔源标准，送鄂尔多斯市产品质量计量 检测所，使用0.05级活塞式压力计，测量范围：(0.1 ~6)MPa，出 厂编号:90066，计量标准器在规定的环境条件下对精密压力表 进行了检定，依据检定结果给出了精密压力表计量朔源示值误 差测量结果的不确定度评定。

1.精密压力表溯源方法

此次精密压力表量值朔源，主要是对精密压力表的示值误 差进行测量，并对其测量结果进行不确定度评定。取其量程范 围内约 10%)、50%、90%，共 3 个测量点（0.2MPa、1.2 MPa、 2.2MPa)进行测量。测量过程按照」」G 49-2013《弹性元件式精 密压力表和真空表》计量检定规程中的方式进行。

2.精密压力表示值误差的测量不确定度分析

2.1测量方法

依据LG 49-2013《弹性元件式精密压力表和真空表》检定 规程的要求，用鄂尔多斯市产品质量计量检测所的量程为 (0.1~6)MPa的0.05级活塞式压力计，对型号：YB-150A,出厂 编号：671，测量范围：(0~2.5) MPa,准确度等级：0.25级，分度 值:0.01 MPa的精密压力表进行示值误差检定，检定点分别为 0.2 MPa, 1.2 MPa和2.2 MPa三个点，检定时的环境温度为 21.0T；，湿度为 51.0%RH。

2.2数学模型

AP= P丨-Pc

式中:AP——被校表示值误差；

P丨——测量点上被校表示值；

P0——0.05级活塞压力计产生的标准压力值。

2.3方差和传播系数

2.3.1、传播系数

哪器=1 C(P0)= M =-1

2.3.2、方差 u； ( 8 ) = C2 (P丨)u2 (P丨)+ C2 (P0)u2 (P。）

2.4标准不确定度的评定

其算术平均值 P” ==0.2004MPa P,, = =

n n

1.1994MPa

I Pi

P，2 = =2.1985MPa

n

I (p「p )2

其单次测量标准差SM = f——, = 0.0005MPa； S1.2=

?% n -丄

0.0007 MPa； S22=0.0005 MPa

实际测量时，取四次的平均值为测量结果

故：ua2 (P丨丨）=00005 =0.00025MPa； U1.2 (P丨丨）=0.00035 44

2.4.1由被检表引入的标准不确定度u(P,)

(1)由测量重复性引入的不确定度（P,,)

用0.05级活塞式压力计对被检表0.2MPa、1.2MPa、2.2MPa

MPa；

u(P,,) =0.00025 MPa

⑵由估读误差引入的标准不确定度u(P?)

对本传递标准，其估读数为0.001 MPa，半宽区为0.001 MPa,仪表读数为均匀分布，置信因子k=办。

故:u(P,2) = 0001 =0.00058MPa

s

以上各分量无相关性，

故:u(Pi)= Ju2 丨丨 + up12

故：u(P,) =0.0006 MPau(Pi) =0.0007 MPa

U(Pi) =0.0006 MPa

2.4.2由活塞式压力计引入的标准不确定度（h)

(1) 0.05级活塞式压力计标准装置引入的标准不确定度u

(Pc)

活塞式压力计准确度等级为0.05级，本例中在0.2MPa、1.2 MPa,2.2 MPa处进行测量，在此区间属均匀分布，k =芯

故 ua2 (Pc) = 0-05%x0-2 = 0.000058MPa； u,.2 (Pc)= 43

0.00035MPa

UM(Pc)=0.00064MPa

⑵活塞式压力计下端面与被检表测压点髙度差引入的不 确定度 U(P(]2)

由活塞式压力计与被检表的受压点不同，引起的液位髙度 差的压力值为：

Ap =pxgxh

式中P为工作介质密度(变压器油在20T：时p=0.86x103kg/ m3 )；g为检定地点重力加速度(鄂尔多斯市g = 9.7986m/s2) ；h 为被检表中心轴与活塞下端面的髙度差，实测平均值h=

0.008m。

故 Ap =0.0001 MPa

在半宽区0.0001 MPa内假设为均匀分布，置信因子k=忑 故：（1)。2) =0.0001/A =0.00006 MPa 以上各分量无相关性，故u(P。）」Upa,2 + Up022 故：u(P。）=0.00008 MPa；u.Pc) =0.0004 MPa；

U-(Pg) =0.0006 MPa

2.5标准不确定度分量汇总表

2.6合成标准不确定度

以上各标准不确定度分量独立不相关，则:

Uc = H + U；l

故：u02 = 0.0006MPa ； uc12 = 0.0008MPa ； u22 = 0.0008MPa 2.7测量结果不确定度报告。

依据以上的分析与评定，各测量点的合成标准不确定度见下表。

3.结语

本次精密压力表量值朔源，达拉特旗产品质量计量检测所 在原始记录的填写、检定数据的修约与处理、计量单位的使用 及有效位数的取舍、不确定度的评定等项目上成功达标，获得 了满意结果。检定人员加深了对规程的理解，提髙了精密压力 表的检定质量和对规程的执行力，为日后开展检定工作打下了 良好的基础。