液位计示值误差测量结果的不确定度评定

　　1　概述

　　(1)测量依据: JJG 971—2002《液位计检定规程》

　　(2)环境条件:温度为15℃~25℃,相对湿度为45% ~75%。

　　(3)测量标准:液位计检定装置,测量范围为0~2000mm,最大允许误差为±0·35mm。

　　(4)被测对象: FMR240微波式液位计,最大允许误差±3mm。

　　(5)测量方法^{[1, 2]:}将液位计安装在检定用水箱上,首先调整液位计零位,或调整液位计的某特定点使其与水箱的液位保持一致。然后调节检定用水箱的水位,从零位开始逐渐升高水位到液位计指示的各检定点,直至上限;然后,逐渐降低水位到液位计指示的各检定点,直至下限。期间,分别读取上下行程中各检定点水箱的水位示值,计算液位计的示值误差。

　　2　数学模型

　　式中:Δ为液位计示值误差,mm; Hd为液位计示值,

　　mm; Hw为水箱实际水位, mm。

　　3　标准不确定度评定

　　液位计示值误差的测量不确定度来源主要包括[3, 4]:被测仪表重复性、计量标准器的准确度以及人眼的分辨力等,由于温度变化对测量结果的影响远远小于其他因素,故忽略不计。

　　3·1　输入量的标准不确定度u(Hd)

　　输入量Hd的不确定度来源主要是被测液位计测量的重复性。重复性引入的不确定度可以采用多次测量获得,采用A类评定方法评定。测量数据为:

　　999, 1000, 998, 1001, 1000, 999, 1001,

　　1000, 1000, 1001mm。　

　　取液位测量算术平均值作为测量结果,则测量结果的标准不确定度为

　3·2　输入量的标准不确定度u(Hw)

　　输入量Hw的不确定度主要来源于标准钢直尺示值误差和读数时人眼分辨力,采用B类评定方法评定。

　　根据标准钢直尺检定证书,标准钢直尺的最大允许误差为±0·35mm,服从矩形(均匀)分布,半宽

　　检定液位计时,人眼分辨力a约为0·1mm,服从

　　4　合成标准不确定度汇总表

　　输入量Hd、Hw相互独立,所以,合成标准不确定度可以按下式计算：

　　5　扩展不确定度

　　取k=2,则扩展不确定度为

　　6　不确定度报告

　　被校液位计1000mm时的测量结果为999·90mm,其扩展不确定度U=0·77mm,即

　　[参考文献]

　　[1] JJG 971—2002,液位计[S]·

　　[2]宫风顺,程振来,潘志刚,等·液位计检定装置的研究[J]·中国计量, 2005 (3): 52-53·