王同賓　孫金晨

【摘要】 本文主要依據(jù)JJF 1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》及JJF 1328-2011《帶彈簧管壓力表的氣體減壓器校準(zhǔn)規(guī)范》對(duì)氣體減壓器用壓力表示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度進(jìn)行評(píng)定，詳細(xì)介紹了氣體減壓器用壓力表示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定方法，并給出了擴(kuò)展不確定度。

【關(guān)鍵詞】 氣體減壓器;壓力表;不確定度

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2020.04.027

Evaluation of Uncertainty in Measurement of Pressure Indication Error of Pressure Regulators

Abstract： This paper is mainly based on JJF 1059.1-2012 Evaluation and Expression of Uncertainty in Measurement and JJF 1328-2011 The calibration specification for pressure regulators with bourdon tube? pressure gauge evaluates the uncertainty of the measurement result of the pressure indication error for pressure regulators，the uncertainty evaluation method of the measurement result of the pressure indication error of the pressure regulator is introduced in detail，and the extended uncertainty is given.

Key words： pressure regulators;pressure gauge;uncertainty

WANG Tong-bin，SUN Jin-chen

（Liaoning Institute of Measurement，Shenyang 110004，China）

氣體減壓器用壓力表一般為2.5級(jí)，本例中選用一塊測(cè)量范圍為25 MPa的氧氣壓力表作為被校壓力表，根據(jù)JJF 1328-2011帶彈簧管壓力表的氣體減壓器校準(zhǔn)規(guī)范要求只校到15 MPa。標(biāo)準(zhǔn)器選用測(cè)量范圍為0～25 MPa準(zhǔn)確度等級(jí)為0.05級(jí)的數(shù)字壓力計(jì)，其評(píng)定過(guò)程如下。

1 建立測(cè)量模型

1.1 測(cè)量模型

[Δ=P被-P標(biāo)] （1）

式中：[Δ]——被校表示值誤差;

[P被]——校準(zhǔn)點(diǎn)上被校表示值;

[P標(biāo)]——標(biāo)準(zhǔn)器示值。

1.2 計(jì)算靈敏系數(shù)

式（1）對(duì)各不確定度來(lái)源量求偏導(dǎo)得出各項(xiàng)的靈敏系數(shù)：[c1=ΔP被=1];[c2=ΔP標(biāo)=-1]。

2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

2.1 標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

由標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，屬B類，標(biāo)準(zhǔn)器準(zhǔn)確度等級(jí)為0.05級(jí)，服從均勻分布，故：

[u標(biāo)=δ被P標(biāo)×0.05%×253=0.008 MPa] （2）

2.2 被校表引入的不確定度

該項(xiàng)不確定度來(lái)源可從重復(fù)性及對(duì)壓力表的估讀所帶來(lái)的誤差中算得。

1）重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

對(duì)被校表在5 MPa、10 MPa、15 MPa三個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行多次測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)如下。

由公式[s=i=1n（Pi-P）2n-1]算得單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差如下表：

任意選取3塊同量程的壓力表，各表分別在5 MPa、10 MPa、15 MPa點(diǎn)上，在重復(fù)性條件下連續(xù)測(cè)量10次，每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)得到3組測(cè)量列，每組測(cè)量列分別按上述方法得到單次試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差，結(jié)果如下表所示。

合成樣本標(biāo)準(zhǔn)差sp為：

[sp=1mj=1msj2=u2] （3）

重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度結(jié)果如表4所示。

2）被校表讀數(shù)誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

對(duì)一般壓力表，要求估讀至分度值的1/5。由于操作者的習(xí)慣及指針與刻度盤間有距離，視線可能產(chǎn)生偏角，估讀不可靠性以1/10分度估計(jì)，該誤差分布服從均勻分布。被校表分度值為1 MPa，所以：

[u3=1×1103=0.13=0.058 MPa] （4）

由于[u2]>[u3]，[u3]引入的影響可以忽略不計(jì)，因此被校表引入的不確定度[u被]=[u2]

3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量表

4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度[uc]的評(píng)定

以上各分量獨(dú)立不相關(guān)，由公式[uc=c22u標(biāo)2+c21u被2]得合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度（見(jiàn)表6）。

5 擴(kuò)展不確定度的確定

取包含因子k=2，則氣體減壓器用壓力表示值誤差在5 MPa、10 MPa、15 MPa三個(gè)點(diǎn)上的擴(kuò)展不確定度為：

5 MPa：[U=k×uc=0.2 MPa];

10 MPa：[U=k×uc=0.2 MPa];

15 MPa：[U=k×uc=0.3 MPa]。

【參考文獻(xiàn)】

[1]??? 帶彈簧管壓力表的氣體減壓器校準(zhǔn)規(guī)范：JJF 1328-2011[S].

[2]??? 測(cè)量不確定度評(píng)定與表示：JJF 1059.1-2012[S].

[3]??? 通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義：JJF 1001-2011[S].

【作者簡(jiǎn)介】

王同賓（1980-），男，高級(jí)工程師，學(xué)士，研究方向?yàn)閴毫τ?jì)量。

孫金晨（1987-），男，工程師，碩士，研究方向?yàn)閴毫τ?jì)量。