被检压力表与标准装置之示值误差的测量不确定度评定

　　弹簧管式一般压力表在各企业有广泛的应用,而其检测装置精密压力表标准装置,也是大部分企业建立的单位最高计量标准之一。按照JJG52-1999《弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表》计量检定规程的要求,一般以弹簧管式精密压力表和真空表为主标准器,压力表校验器、真空校验器等为主要辅助设备,组成弹簧管式一般压力表的检测装置,采用直接比较法来进行检定。根据液体静力学原理,加压后,当系统达到静平衡时,将精密压力表的读数与被检压力表的读数进行比较,即可得到被检压力表示值误差的测量结果。

　　1　建立数学模型

　　1·1　数学模型

　　由于是采用直接测量,其示值误差的表达式如下:

　　式中: y为被检压力表的示值误差,MPa;p被为被检压力表的示值,MPa;p标为精密压力表的示值,MPa。

　　1·2　灵敏系数

　　求对各误差源的偏导得出:

　　2　各分量标准不确定度的评定

　　2·1　被检压力表重复测量引起的不确定度分量u1

　　该项来源为A类分量。为了获得重复性测量的不确定度,我们选用一块0~60MPa、0·4级的精密压力表,对一块0~60MPa、1·6级的弹簧管式一般压力表的30MPa点进行10次独立测量,测得xi数据如下:

　　30·0、30·0、30·0、30·2、30·2、30·0、30·0、

　　30·0、30·2、30·2MPa。

　　2·2　被检压力表估读误差引起的不确定度分量u2

　　该项来源为B类分量。在实际测量时,压力表的示值是按分度值的1/5估读,以1·6级、0 ~60MPa的压力表为例,其估读误差为0·2MPa,认为误差分布服从正态分布,置信水平为99%,覆盖因子k=2·58。

　　2·3　精密压力表的准确度引起的不确定度分量u3

　　该项来源为B类分量。由JJG49-1999《弹簧管式精密压力表和真空表》计量检定规程得知, 0·4级、0~60MPa精密压力表示值的最大允许误差为±(0·4%×60)MPa=±0·24MPa,即u3的不确定度区间的半宽度值a=0·24MPa,认为在区间内误差分布为正态分布,置信水平为99%,覆盖因子k=2·58。

　　2·4　环境温度引起的不确定度分量u4

　　该项来源为B类分量。根据检定规程,工作压力表的检定温度为(20±5)℃,而精密压力表的检定温度为(20±2)℃,因此在极限温度进行工作压力表的检定时,精密压力表由此影响所产生的最大误差为kt( t- 20℃) p,其中弹簧管的温度系数kt=0·0004/℃,满量程p=60MPa,认为误差分布服从