关键词：精密压力表 校准 不确定度
1.前言
精密压力表为检定校准普通压力表标准器，为保证其量值溯源性，需定期根据JJG 49-2013《弹性元件式精密压力表和真空表检定规程》。对其进行检定校准，在检定校准过程中，为得到最佳的检定校准能力，找到产生误差的来源，需过检定校准结果进行不确定度评定。下面以对准确度等级为0.4级、分度值0.5MPa、测量范围为（0～60）MPa的精密压力表，校准40MPa点为例进行不确定度评定。
2.评定条件
2.1环境条件
温度为21.0℃，湿度为35%RH。
2.2检定校准所用标准器
0.05级活塞压力计，测量范围（1～60）MPa，介质为25#变压器油。
2.3检定校准对象
准确度等级为0.4级精密压力表，分度值0.5MPa，测量范围为（0～60）MPa，测量点为40MPa。
2.4检定校准方法
精密压力表在环境条件下放置2h后再进行检定校准，在0.05级活塞式压力计上加上测量示值相对应的专用砝码，当专用砝码作用于活塞有效面积所产生的标准压力与压力发生器压发生的压力相平衡时，活塞托盘旋转的同时稳定在一个标定的高度界面上，这时产生的压力值即为专用砝码所对应标准压力值。被检压力表指示值与标准器产生的标准压力值之间的差值，即为这块压力表在这一检定值上的示值误差。
3.数学模型
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δ ：示值误差
Pa:精密压力表示值
P0:活塞压力计产生的标准压力值
4.不确定度来源及评定方法
4.1重复性测量引起的测量结果不确定度分量 u1 （A类评定）
4.2活塞压力计最大允许误差引入的不确定度分量 u2 ；（B 类评定）
4.3被测精密压力表分辨力及人为估读引入的不确定度分量u3；（B 类评定）
4.4被测精密压压力表与活塞压力计的高度差引入的不确定分量u4；（B 类评定）
4.5由校准环境引入的不确定度分量u5；（B 类评定）
5、不确定度分量的评定
5.1精密压力表示值重复测量引起的不确定度分量 u1
对被测精密压力表测量8MPa点为例评定其重复性，通过10次独立测量，测量结果见表1：
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根据公式：
式中 Pi-- 第i次测量值，MPa；
-- n次测量平均值，MPa。
重复测量引入的不确定度分量 =s(Pi)=0.042MPa；
5.2活塞压力计最大允许误差引入的不确定度分量 u2
40MPa点0.05级活塞压力计最大允许误差为±0.05%×40MPa=±0.02MPa，半宽为a=0.02MPa，服从均匀分布k=，则由本标准器的最大允许误差引入的不确定度分量为：
MPa .png)
4.3被测压力表分辨力及人为估读引入的不确定度分量 u3
此压力表分度值为0.5MPa，由于在校准时按分度值1/10估读，故半宽为a=0.05MPa，服从均匀分布k=，则被测压力表分辨力引入的不确定度分量为：
MPa.png)
4.4被测压力表与活塞压力计的高度差引入的不确定分量u4
被测压力表和活塞压力计感压面位置不在同一平面，它们之间的高度差估计为h=5cm，介质为25#变压器油，密度ρ=895kg/m3，唐山地区重力加速度g=9.80164m/s2，则高度差引起的压力差为为：
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MPa
按均匀分布，包含因子为 ，则高度差引入的不确定度分量为
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4.5由校准环境引入的不确定度分量 u5
在（20±3）℃环境条件下，压力表的温度弹性膨胀系数为0.0004/℃，压力表在（20±3）℃环境条件下放置2小时，温度变化应为±3℃，取半宽3℃温度变化，均匀分布，则由校准环境引入的不确定度为：
MPa.png)
6.合成不确定度的评定
灵敏度系数为1，合成不确定度 计算公式为
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MPa
相对合成标准不确定度为
7.扩展不确定度的评定
,取包含因子k=2
，k=2
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8、结论和建议
通过以上以上评定可以看出，在用活塞压力计检定校准精密压力表过程中，对示值误差的准确性影响因素中被测压力表与活塞压力计的高度差影响很小，可以不予考虑，在不能改变标准器和被检表的情况下，可以通过对检定校准环境恒温、提高人员经验使读数更加准确可靠来提高检定校准结果的准确性。
参考文献：
1．JJG 49-2013《弹性元件式精密压力表和真空表检定规程》。
2．JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》
论文作者:李立明
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第20期
论文发表时间:2020/4/28
标签：不确定论文; 压力表论文; 精密论文; 压力计论文; 测量论文; 活塞论文; 分量论文; 《科学与技术》2019年第20期论文;