九、检定或校准结果的测量不确定度评定 弹簧管式精密压力表和真空表示值误差 测量结果的不确定度评定 1 概述 1.1 测量依据：JJG49-1999《弹簧管式精密压力表和真空表检定规程》。 1.2 测量环境条件：温度（20±2）℃；湿度（50~75）%RH。 1.3 测量标准及其主要技术要求 测量标准使用二等活塞式压力计和二等活塞式压力真空计，测量范围为（-0.1~ 60）MPa，精度等级为0.02级。 1.4 被测对象及其主要性能 测量范围在（-0.1~ 60）MPa内的0.25级、0.4级、0.6级精密压力表和真空表。 本次评定的对象为：0.25级、测量范围为（0~4）MPa，最大允许误差±0.01MPa的精密压力表。 1.5 测量过程 活塞式压力计和压力真空计是根据帕斯卡定律，以流体静力学的平衡原理为基础进行压力计量的。按照“JJG49-1999弹簧管式精密压力表及真空表”检定规程的要求，通过升压和降压两个循环将被测仪表在各检定点与活塞式压力计比较，逐点读取被检仪表示值。在活塞式压力计上加上相应的专用砝码，当砝码之重力作用于活塞有效面积所产生的压力与造压器发生的压力相平衡时，此时被检仪表示值与活塞压力计专用砝码折标准压力值之差值即为被检仪表的示值误差。 1.6 评定结果的使用 在符合上述条件的情况下，可以根据弹簧管式精密压力表或真空表的精度等级和测量范围，采用本不确定度的评定方法给出相应的评定结果。 2 数学模型 δ = P被 - P标 ± （KPΔt + θR + ρgh + ΔP取舍 ） 式中：δ—— 被检弹簧管式精密压力表或真空表的示值误差； P被 —— 被检弹簧管式精密压力表或真空表的示值； P标 —— 标准器（二等活塞式压力计或压力真空计）所加专用砝码折标准压力值； K —— 温度系数，K = 0.04%； P —— 被检弹簧管式精密压力表或真空表的量程； Δt —— 被检仪表检定温度偏离20℃时的温度差值； θ—— 被检仪表的最小分度值； R —— 被检仪表的估读分辨率，R = 1/10； 3 3ρ—— 工作介质密度，变压器油在20℃时的密度为 0.86×10kg/m； 2g —— 检定地点重力加速度，本地的重力加速度取g = 9.7970 m/s； h —— 被检表中心轴与活塞下端面的高度差； ΔP取舍 —— 被检仪表的读数取舍误差。 3 输入量的标准不确定度评定 3.1 输入量P被 的标准不确定度u被的评定 输入量P被 的不确定度来源主要为被检仪表的测量重复性，用A类方法进行评定。 取一只0.25级测量范围为（0~4）MPa的精密压力表，其最小分度值为0.02 MPa，在1.2MPa点重复测量12次，测量值分别为 1.204MPa，1.204 MPa，1.206MPa，1.204MPa，1.204MPa，1.202MPa，1.204MPa，1.204MPa， 1.202MPa，1.204MPa，1.204MPa，1.204MPa，平均值为 P?1.2038MPa n = 12

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?(x单次实验标准偏差为 S=i?1ni?x)2=0.00103 n?1u被= 0.00103s== 0.026 % 4最大量限标的评定 ν1 = 12–1 = 11 3.2 输入量P标的标准不确定度u输入量P标的不确定度主要来源于标准器的不确定度，用B类方法进行评定。 标准器的精度等级为0.02级，其示值误差在区间内服从正态分布，k = 2.58, u标 = 0.02%/2.58 = 0.0078% 自由度为ν2 = ∞。 3.3 输入量KPΔt的标准不确定度u环的评定 输入量KPΔt的不确定度主要来源于环境温度，用B类方法进行评定。 环境温度带来的不确定度，可认为在区间内均匀分布，k=3，实验室内温度保持在（20±2）℃，这里取最不利条件Δt= 2℃， 自由度为ν3 u环 = = ∞。 0.04%?23= 0.046% 3.4 输入量θR的标准不确定度u读的评定 输入量θR的不确定度主要来源于读数误差，用B类方法进行评定。 读数误差带来的不确定度，可认为在区间内均匀分布，k =3，由于被检表最小分度值θ= 0.02 MPa， u0.02?110= 0.029% 读 =4?3估计?u读u读 为50%，则其自由度为ν4 = 2。 3.5 输入量ρgh的标准不确定度uh的评定 输入量ρgh的不确定度来源于被检表中心轴与活塞下端面的高度差，服从两点分布，取h = 1cm =0.01m， uh = 0.86×10×9.7970×0.01×103-6/4 =2.1×10 -5自由度为ν5 = ∞。 3.6 输入量ΔP取舍的标准不确定度u取舍的评定 输入量ΔP取舍的不确定度主要来源于修约取舍带来的误差，用B类方法进行评定。 取舍误差可认为在区间内均匀分布，k = 3 ， u取舍 = （0.02×1/10）/（4×3） = 0.029% 估计 ?u取舍u取舍为25%，则其自由度为ν6 = 8。 4 合成标准不确定度的评定 4.1 灵敏系数 数学模型 δ = P被 - P标 ±（ KPΔt + θR + ρgh +ΔP取舍 ） 灵敏系数 c1 = ?δ/? P被 = 1

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c2 = ?δc3 = ?δc4 = ?δc5 = ?δ/? P标 = -1 /?Δt= ±KP = ±0.04%P /? R = ±θ -3/? h = ±ρg = ±8.43×10 c6 = ?δ/?ΔP取舍 = ±1 4.2 标准不确定度汇总表 输入量的标准不确定度汇总于表2。 表1 标准不确定度汇总表 标准不确定度分量ui u被 u标 u环 u读 u h u取舍 不确定度来源 被检仪表重复性 分布 t分布 标准 ci 不确定度值 0.026% 0.0078% 0.046% 0.029% 2.1×10 0.029% -5|ci|ui 0.026% 0.0078% 4.6×10 5.8×10 -3-7-5-6νi 11 ∞ ∞ 2 1 -1 ±0.01 ±0.2 标准器的不确定度 正态分布 温度差影响 估读影响 液柱差影响 修约取舍影响 均匀分布 均匀分布 两点分布 均匀分布 ±8.43×10 1.77×10 ∞ ±1 0.029% 8 4.3 合成标准不确定度的计算 各输入量相互间彼此独立，所以合成标准不确定度可按下式得到： uc （δ）=?c22221?u被??(c2?u标)?(c3?u环)?(c4?u读)?(c5?uh)?(c6?u取舍) 2合成标准不确定度为 -3uc （δ）= 0.4×10 4.4 合成标准不确定度的有效自由度 合成标准不确定度的有效自由度νeff为 Voff=?c1u被?4v1??cuc4(?)4u读?4v4??c6u取舍?4 v6计算得νeff νeff =19.61 大于19，取整为19。 5 扩展不确定度的评定 取置信概率p=95%，按有效自由度νeff查t分布表得到 k95 = t95（νeff）=1.8 扩展不确定度U95为 U95= k95·uc（δ）=1.8 uc（δ） 6 测量不确定度的报告与表示 本例中弹簧管式精密压力表示值误差测量结果的扩展不确定度为 U95 = 1.8 ×uc（δ）= 0.072% 即 0.072% × 4 = 0.00288 MPa

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压力变送器输出电流误差 测量结果的不确定度评定 1 概述 1.1 测量依据：JJG882-2004《压力变送器检定规程》。 1.2 测量环境条件：温度（20±2）℃；湿度（50~75）%RH。 1.3 测量标准及其主要技术要求 测量标准使用一等活塞式压力计和一等活塞式压力真空计，测量范围为（-0.1~ 60）MPa，精度等级为0.02级。 数字多用表，测量范围为直流（0~ 100）mA，直流电流测量扩展不确定度≤0.005%，k?2。 1.4 被测对象及其主要性能 输入量程在（-0.1~ 60）MPa内的0.075级以下的压力变送器。 本次评定的对象为：0.1级、测量范围为（0~1）MPa，输出电流信号为（4~20）mA，最大允许误差±0.016mA的压力变送器。 1.5 测量过程 本检定装置是根据帕斯卡定律，以流体静力学为基础进行压力测量的。检定方法采用比较法，将被检压力变送器经过连接机构接到标准活塞式压力计上，将数字多用表及电源接到变送器的电流输出端，用标准压力计给变送器升压或降压，分别读取被检变送器在各检定点的输出电流值，与理论输出值比较得出被检变送器的误差。 1.6 评定结果的使用 在符合上述条件的情况下，一般可直接使用本不确定度的评定结果。 2 数学模型 压力变送器输出电流测量的数学模型为 ?I?I??p?m?Io? ??pm??式中： ?I —— 变送器的输出电流误差，mA； I —— 变送器输出电流值，mA； p —— 变送器输入压力值，Pa； ?I?Im—— 变送器输出量程，mA； pm—— 变送器输入量程，Pa； Io—— 变送器输出起始值，mA。 3 输入量的标准不确定度评定 3.1 输入量I的标准不确定度u?I?的评定 输入量I的标准不确定度来源于数字多用表的电流档测量不确定度u?I1?、和压力变送器电流输出的测量不重复性u?I2?。 3.1.1 数字多用表的电流档测量不确定度u?I1?的评定 u?I1?的主要来源是数字多用表的电流档最大允许示值误差，因此应采用B类方法进行评定。 根据数字多用表的校准证书知电流测量的扩展不确定度为0.005%，，k?2，所以 100?0.005%u?I1???2.5?A 2估计 ?u?I1??0.1 u?I1?故自由度?11?50。 3.1.2 压力变送器输出电流的测量不重复性u?I2?的评定 u?I2?的主要来源是压力变送器输出电流的测量不重复性，可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。 本例对（0~1）MPa压力变送器进行三个循环的测量，在输入相同的压力下，输出电流不尽相同，

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