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技術(shù)文章
壓力變送器檢定結(jié)果的測量不確定度評定
發(fā)布日期:2018-02-04 21:12
被檢壓力變送器的規(guī)格選一臺性能穩(wěn)定可靠的電動(dòng)壓力變送器作被測對象，量程：（0 1．6）MPa，輸出電流：（4—20）mA，準(zhǔn)確度級別：0．5級，編號：0912289，最大允許誤差△I=O．08mA。
2 概述
2．1 數(shù)學(xué)模型
壓力變送器測量誤差的數(shù)學(xué)模型為：AI=，一[（Ira~pro）P+，0]式中：△卜壓力變送器的輸出誤差，mA；卜壓力變送器輸出電流值，mA；～ 壓力變送器輸出量程，mA；p一壓力變送器輸入壓力值，Pa；肌一壓力變送器輸入量程，Pa；，0一壓力變送器輸出起始值，n認(rèn)。
2．2 靈敏系數(shù)
輸人壓力對壓力變送器輸出誤差的靈敏系數(shù)為：C1- = 一 lm一 = ～～ = 一一 10 mA／MPa
輸出電流對變送器輸出誤差的靈敏系數(shù)為：C2- = 1
2．3 測量的環(huán)境
環(huán)境溫度：19℃；相對濕度：63％RH。
2．4 選用的標(biāo)準(zhǔn)器
智能壓力發(fā)生器及智能數(shù)字壓力校驗(yàn)儀
（1）智能壓力發(fā)生器的輸出范圍：（一0．04 0 60）MPa，最大允許誤差：±O．01％F．S。
（2）智能數(shù)字壓力校驗(yàn)儀的輸出范圍：（0—2．5）MPa，最大允許誤差為：±0．05％F．S。使用時(shí)，環(huán)境溫度超過
（23±5）℃時(shí)的溫度影響為±0．001％FS／℃。
（3）直流電流表的測量范圍：（0—20）mA，最大允許誤差為：±（0．03％讀數(shù)+5／zA）。使用時(shí)，環(huán)境溫度超過
（23±5）℃時(shí)的溫度影響為±1．2／zA／'~C。
3 測量不確定度來源
3．1 輸入量P的標(biāo)準(zhǔn)不確定度
P的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的主要來源是智能壓力發(fā)生器及智能數(shù)字壓力校驗(yàn)儀。
（1）智能壓力發(fā)生器的最大誤差不超過±6kPa．按均勻分布估計(jì)，則
u（p1）= =3．46kPa
j
（2）智能數(shù)字壓力校驗(yàn)儀的最大誤差不超過±1．25kPa。按均勻分布估計(jì)，則
1 ，’<
u（p2）： =0．72kPa
． u（p）=、／U2（p1）+“ （p2）=3．53kPa
3．2 輸入量，的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的主要來源是直流電流表的示值誤差和測量重復(fù)性。環(huán)境溫度影響可忽略。
（1）直流電流表的示值誤差不超過±11／zA。
（2）測量重復(fù)性
對壓力變送器進(jìn)行三個(gè)循環(huán)的測量，在輸入相同的壓力下，輸出電流值不盡相同，取平均值作為測量結(jié)果。則標(biāo)準(zhǔn)不確定（A類）可以用實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差來評估。在1．6MPa（輸出量程的100％處一20n ）處連續(xù)1O次測量，得到測量結(jié)果如表1。單次測量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差為s=O．0062mA=6．2 A按規(guī)程要求，測量點(diǎn)應(yīng)不少于6個(gè)。每個(gè)測量點(diǎn)均有6個(gè)讀數(shù)，由此計(jì)算出實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差，取最大值。如果用平均值作為測量結(jié)果，則：（，2）= = =2．53／~A三角分布，因此u（ ）=2×10I6 ，則：
／16： （ ）： 警 ：o．462／um
O
估計(jì)相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為10％，則％=50
3．7 被檢量塊偏離2O℃引入的不確定分量由實(shí)際檢定條件知t一20在±0．4℃等概率分布u（t）=0．2Af3 △a=1×10一 ℃ 一7：c7“（ ）：z：z×1×10—6×警：o．2311 m
估計(jì)其相對不確定度為20％，則 =12
3．8 被檢量塊長度變動(dòng)量及對中心偏移引起的測量不確定度分量估計(jì)測點(diǎn)位置在量塊中心附近lmm區(qū)域內(nèi)，設(shè)為三角分布，此項(xiàng)不確定度可計(jì)算為：
c8 △P） -0·l1 m
估計(jì)其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為20％，則 =12
3．9 標(biāo)準(zhǔn)量塊長度變動(dòng)量及對中心偏移引起的測量不確定度分量估計(jì)測點(diǎn)位置在量塊中心附近lmm區(qū)域內(nèi)，設(shè)為三角分布，此項(xiàng)不確定度可計(jì)算為：
c9u（△Ps） -0·11 ／zm估計(jì)其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為20％，則V9=12
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