田亚峰
鄂尔多斯市神东检测有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯市 017209
摘要：随着社会经济的快速发展和高新技术的进步，出现了各种各样的先进的技术和设备被广泛应用于实际生产和生活中。由于生产施工工艺和设备相对先进，在实际工作中难以控制，往往会引发危及人民生命和企业安全的事故，对企业的经济利益构成巨大威胁。因此本文就压力表不确定度评定分析进行了探讨。
关键词：压力表；不确定度评定；分析
前言：近几年，随着社会经济的快速发展，高科技技术的快速进步，对产品质量和安全要求也越来越高。在产品生产中，对压力表的精确度和灵敏性进行提高，是保证产品安全质量的方法之一。提高压力表的精确度是需要专业的研究人员对压力表在实际工作的情况进行监测，根据实际工作的要求，对压力表的类型进行丰富，提高压力表的精确度，降低压力表的不确定度，降低产品生产中发生事故的概率。压力表的不确定度就是在压力表监测的工作人员通过在长期的工作和实验中，对压力表显示的压力结果的准确性进行评定。不确定度的测量是通过对测量结果的误差进行分析，来评定压力表的测量水平。压力表已经是现代社会生产生活中非常重要的测量工具，被广泛的应用到各行各业，所以提高压力表的精确度和灵敏度对人们的生产生活的进步和发展都有很重要的意义。
1概述
1.1评定依据
JJFl059.1—2012(测量不确定度评定与表示》JJG52—2013(弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》1.2试验对象(比对要求对3MPa示值点进行试验)
器具名称：压力表。
测量范围：(0～6)MPa。
准确度等级：1.6级。
分度值：0.1MPa。
MPE：±0.096MPa。
1.3试验标准器
器具名称：标准压力模块。
测量范围：0.05级。
准确度等级：(0—6)MPa。
1.4试验环境条件
温度：23.5℃一24.5℃，湿度：41.8％RH。
1.5试验方法
该标准装置是根据帕斯卡定律，以流体静力平衡原理为基础来进行压力计量的。采用直接比较法对被检压力表进行测量，即被检表安装在手动泵上与标准压力模块连接，用手动泵产生压力，以3MPa示值为检测点，读取压力表上的示值。
2测量误差种类
2.1系统误差
系统误差是工作人员在对压力表进行多次重复测量后，在计算过程中产生的误差，测量值的平均值与被测量真值之间存在的误差。
2.2随机误差
随机误差的产生条件是测量结果与重复条件下对同一量进行无限次所得结果的平均值之差。
3标准误差来源
在测量压力标准装置的压力量会受到很多因素干扰，有了因素干扰就会对测量结果产生影响，进而形成误差，这种误差来源主要包括计量标准误差，即由于计量标准器、配套设备以及各种附件等参数的影响产生误差;环境误差，即因为设备所处环境温度、湿度、气压、振动、外磁场影响等因素造成测量误差;人员误差，即因为测量人员的个人行为导致观测、估读、读数产生误差，从而影响最终测量结果;方法误差，即因为测量方法的选择或计算方法的选择不恰当、不科学而引起的结果误差。
4计量标准误差及测量不确定度评定
4.1测量与评定依据
JJG52—2013弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表和JJFl059.1—2012测量不确定度评定与表示。
4.2环境条件
温度：(20±5)℃，相对湿度：≤85％。
4.3测量标准
智能数字压力校验仪(压力模块)，测量范围：(0～6)MPa，准确度等级：0.05级。。
4.4被测对象
弹性元件式普通压力表(以下简称压力表)，测量范围：(0～6)MPa，准确度等级1.6级，最小分度值为0.05MPa，最大允许误差：MPEV=±1.6％×6MPa=±0.096MPa。
4.5测量过程
从零点均匀缓慢地加压至第一个检定点(即标准器的示值)，然后读取被检压力表的示值(按分度值1／5估读)，接着用手指轻敲一下表外壳，再读取被检压力表的示值并记录，轻敲前、后被检压力表与标准器示值之差即为该检定点的示值误差。如此依次在所选取的检定点进行检定至测量上限，切断压力源，耐压3min后，再依次逐点进行降压检定至零位，求得被测压力表的示值误差。
4.6测量模型
ΔE=P－m
式中:ΔE为压力表示值误差;P为被测压力表示值;m为标准器产生的压力值。
4.7各影响量的标准不确定度分量的评定
4.7.1影响量P的标准不确定度u的评定主要影响因素包含四个方面:①测量重复性u1;②环境温度变化u2;③示值估读不准u3，④标准压力模块准确度等级u4，⑤最大允许误差u5。
(1)测量重复性引入的标准不确定度u1
可以通过连续测量得到测量列，用A类方法进行评定，本次评定中针对压力表实际测量时示值误差较大的点作10次重复测量，所得数据列表表示，具体计算公式如下:
实验标准差:
标准不确定度，则可得到:
u1=
(2)检定温度与标准温度不同引入的标准不确定度u2
根据压力表检定规程中规定，检定压力表的环境温度为(20±5)℃，检定时实际温度和规程中要求的标准温度20℃之间的差在±Δt内(被检表温度影响系数α取0.0004)，温度影响误差概率分布遵从均匀分布，按B类评定，故:
（下转第138页）
(3)被检表示值估读引入的标准不确定度u3对指针刻度仪表，要求估读至最小分度值d的1/5，由于现场检定人员习惯及指针和刻度间存在的距离，视线会有产生偏角的可能。该误差分布遵从均匀分布，按B类评定，故:
(4)输入量标准压力模块在m处引入的标准不确定u4，标准压力模块准确度等级为0.05级，用B类标准不确定度评定，按均匀分布，
u4=
(5)主要是标准精密压力表引入的不确定度，标准器选用的精密压力表的最大允许误差值±a，一般在区间内属于均匀分布，则包含因子取 ，区间半宽度为a，代入下列公式:标准器压力值的标准不确定度u5:
u5=
(5)影响量P的标准不确定度的合成
根据以上各项不确定度分量的评定，列出各个标准不确定度并汇列表归纳。依次为:被测压力表的测量重复性、环境温度变化、示值估读影响、标准压力模块准确度等级和被测压力表最大允许误差引入的不确定度。这些影响分量彼此间相互独立，则应代入下列公式进行计算合成标准不确定度:
uc=
测量重复性与估读引入的标准不确定度间有关联，取其较大者。
5.1扩展不确定度的评定
取包含因子k=2，则扩展不确定度为:
U=k×uc
结束语
希望通过对压力表进行计量检定，降低压力表的不确定性，使压力表能够在使用中发挥最大的效用，降低企业在产品生产中危险事故发生的概率，保障企业的基本利益。
参考文献：
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[4]陈章元.论压力表的计量检定及不确定度评定构建[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2017,10:323.
论文作者:田亚峰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/1
标签：压力表论文; 误差论文; 不确定论文; 测量论文; 标准论文; 压力论文; 准确度论文; 《防护工程》2018年第34期论文;