精密压力表量值溯源与测量不确定度评定

此次精密压力表量值溯源，主要是对精密压力表的示值误差进行测量，并对其测量结果进行不确定度评定，可以了解被测量值在什么范围内，得出其测量是否符合测量过程的计量要求，确保有效的测量结果。通过对0.25级精密压力表示值误差的不确定度评定实例分析，直观地展示了其不确定度评定流程。

通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准(通常是国家计量基准或国际计量基准)联系起来的特性，称为量值溯源。量值溯源要求检测室针对自己检测标准的相关量值，主动的与上一级检定机构取得联系，溯源髙于自己准确度的量值与之比较，确定自己的准确性。

2017年9月11日，我们达拉特旗产品质量计量检测所选用的丄块型号：YB-150A,测量范围：（0~2.5)MPa,准确度等级：0.25级，分度值:0.01MPa,有零位调整装置，西仪股份有限公司生产的精密压力表做为朔源标准，送鄂尔多斯市产品质量计量检测所，使用0.05级活塞式压力计，测量范围：(0.1~6)MPa，出厂编号:90066，计量标准器在规定的环境条件下对精密压力表进行了检定，依据检定结果给出了精密压力表计量朔源示值误差测量结果的不确定度评定。

1.精密压力表溯源方法

此次精密压力表量值朔源，主要是对精密压力表的示值误差进行测量，并对其测量结果进行不确定度评定。取其量程范围内约10%)、50%、90%，共3个测量点（0.2MPa、1.2MPa、2.2MPa)进行测量。测量过程按照」」G49-2013《弹性元件式精密压力表和真空表》计量检定规程中的方式进行。

2.精密压力表示值误差的测量不确定度分析

2.1测量方法

依据LG49-2013《弹性元件式精密压力表和真空表》检定规程的要求，用鄂尔多斯市产品质量计量检测所的量程为(0.1~6)MPa的0.05级活塞式压力计，对型号：YB-150A,出厂编号：671，测量范围：(0~2.5)MPa,准确度等级：0.25级，分度值:0.01MPa的精密压力表进行示值误差检定，检定点分别为0.2MPa,1.2MPa和2.2MPa三个点，检定时的环境温度为21.0T；，湿度为51.0%RH。

2.2数学模型

AP=P丨-Pc

式中:AP——被校表示值误差；

P丨——测量点上被校表示值；

P0——0.05级活塞压力计产生的标准压力值。

2.3方差和传播系数

2.3.1、传播系数

哪器=1C(P0)=M=-1

2.3.2、方差u；(8)=C2(P丨)u2(P丨)+C2(P0)u2(P。）

2.4标准不确定度的评定

其算术平均值P”==0.2004MPaP,,==

nn

1.1994MPa

IPi

P，2==2.1985MPa

n

I(p「p)2

其单次测量标准差SM=f——,=0.0005MPa；S1.2=

?%n-丄

0.0007MPa；S22=0.0005MPa

实际测量时，取四次的平均值为测量结果

故：ua2(P丨丨）=00005=0.00025MPa；U1.2(P丨丨）=0.0003544

2.4.1由被检表引入的标准不确定度u(P,)

(1)由测量重复性引入的不确定度（P,,)

用0.05级活塞式压力计对被检表0.2MPa、1.2MPa、2.2MPa

MPa；

u(P,,)=0.00025MPa

⑵由估读误差引入的标准不确定度u(P?)

对本传递标准，其估读数为0.001MPa，半宽区为0.001MPa,仪表读数为均匀分布，置信因子k=办。

故:u(P,2)=0001=0.00058MPa

s

以上各分量无相关性，

故:u(Pi)=Ju2丨丨+up12

故：u(P,)=0.0006MPau(Pi)=0.0007MPa

U(Pi)=0.0006MPa

2.4.2由活塞式压力计引入的标准不确定度（h)

(1)0.05级活塞式压力计标准装置引入的标准不确定度u

(Pc)

活塞式压力计准确度等级为0.05级，本例中在0.2MPa、1.2MPa,2.2MPa处进行测量，在此区间属均匀分布，k=芯

故ua2(Pc)=0-05%x0-2=0.000058MPa；u,.2(Pc)=43

0.00035MPa

UM(Pc)=0.00064MPa

⑵活塞式压力计下端面与被检表测压点髙度差引入的不确定度U(P(]2)

由活塞式压力计与被检表的受压点不同，引起的液位髙度差的压力值为：

Ap=pxgxh

式中P为工作介质密度(变压器油在20T：时p=0.86x103kg/m3)；g为检定地点重力加速度(鄂尔多斯市g=9.7986m/s2)；h为被检表中心轴与活塞下端面的髙度差，实测平均值h=

0.008m。

故Ap=0.0001MPa

在半宽区0.0001MPa内假设为均匀分布，置信因子k=忑故：（1)。2)=0.0001/A=0.00006MPa以上各分量无相关性，故u(P。）」Upa,2+Up022故：u(P。）=0.00008MPa；u.Pc)=0.0004MPa；

U-(Pg)=0.0006MPa

2.5标准不确定度分量汇总表

2.6合成标准不确定度

以上各标准不确定度分量独立不相关，则:

Uc=H+U；l

故：u02=0.0006MPa；uc12=0.0008MPa；u22=0.0008MPa2.7测量结果不确定度报告。

依据以上的分析与评定，各测量点的合成标准不确定度见下表。

3.结语

本次精密压力表量值朔源，达拉特旗产品质量计量检测所在原始记录的填写、检定数据的修约与处理、计量单位的使用及有效位数的取舍、不确定度的评定等项目上成功达标，获得了满意结果。检定人员加深了对规程的理解，提髙了精密压力表的检定质量和对规程的执行力，为日后开展检定工作打下了良好的基础。