小议1.6级一般压力表示值误差测量结果的不确定度评定

盖凤萍

[摘 要]压力表是常见的计量器具，广泛应用于各个领域，使用好压力表是每个安全工作者的责任。本文依据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》的技术规范，以企业用1.6级工作压力表为例，分析说明其测量不确定度来源、评定方法及步骤，并确立在测量不确定度评定中，相关问题被认为确定或被忽略的现象，确定了避免这种情况时应该采用的公式，从而保护用户和实验室的利益。

[关键词]压力表；示值误差；测量不确定度

中图分类号：TH812 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0282-01

根据国家实验室认可标准GB/T15481-2000中的要求，实验室要对检测项目的测量不确定度进行评定。相关校准实验室与计量检定机构要开展相关业务，必须要具备不确定度评定的能力。测量不确定度是指由于测量误差的存在，对被测量值的不能肯定的程度。它是测量结果质量的指标。不确定度越小，得到的结果与测量的真实值越接近，质量越高，使用价值就越高；反之，不确定度越大，其测量结果质量越低，使用价值也越低。在报告测量结果时，必须给出相应的不确定度。既便于评定其使用的可靠性，也增强了测量结果之间的可比性。

压力表是常见的计量器具，广泛应用于各个领域。它能直观地显示出各个工序环节的压力变化，洞察产品或介质流程中的条件形成，监视生产运行过程中的安全动向，并通过自动连锁或传感装置，构筑了一道迅速可靠的安全保障，为防范事故、保障人身和财产安全发挥了重要作用，被称作安全的"眼睛"。使用好压力表是每个安全工作者的责任。本文依据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》的技术规范，以企业用1.6级工作压力表为例，分析说明其测量不确定度来源、评定方法及步骤，并确立在测量不确定度评定中，相关问题被认为确定或被忽略的现象，确定了避免这种情况时应该采用的公式，从而保护用户和实验室的利益

1 概述

1.1 被测对象：1.6级一般压力表。

1.2 测量过程：将精密压力表和被检一般压力表安装在同一台压力表校验器上，检定时，用手轮造压，采用直接比较校准方法，确定被检表的误差。根据被检表的级别和量限，计算出允许误差值，并以此值来衡量被检表的零点偏差，示值变动性及示值误差。示值误差是以检定点上被检表正反行程示值中最大偏差为结果，而检定点（标称值）压力则由精密压力表产生，不作修正。

1.3 评定结果的使用：

2 数学模型

δ被=P被-P标

式中：δ被—被检表示值误差；

P被—检定点上被检表示值；

P标—精密压力表产生的标准压力值。

3 分量标准不确定度的分析计算

被检表为1.6级、0–1MPa，分度值为0.02MPa的压力表。在其示值检定中用误差最大点0.6MPa的数据进行分析计算，以引用值来表示。

3.1 由重复性测量引入的不确定度

被检表1检定数值：

共重复5次正反行程，计n=10：P（——）10=0.6258MPa

用贝塞尔公式计算的单次试验标准差S（P）及平均标准差S（P（_））

S（P）=√（Pi-P（_））2/（n-1）=4.22×10-4MPa

S（P（_））=S（P）/√10=1.33×10-4MPa

u1=S（P（_））/P×100﹪=0.013%

自由度：ν=10-1=9

3.2 ΔPt项

环境温度对标准器，被检表均产生影响.规程规定检定1.6级压力表的温度范围为（20±5）℃，该温度对标准器的影响已包含在其0.25﹪准确度内，此处不再重复分析。对被检表的影响原始量为Δt=5℃，日常工作中产生这个温度误差其分布应属均匀分布，故：

U2=（0.00004×5×1）/（1×√3）×100﹪=0.115%

其估算值可靠，故自由度为：ν=∞

3.3 轻敲被检表示值变动量U3

《JJG52-1999检定规程》规定，示值变动量是允许基本误差的1/2，其误差概率分布属均匀分布，为B类不确定度，故：

U3=[1/2×（1×1.6%）]/（1×√3）×100﹪=0.462%

其估算值可靠性为25%，故

自由度取：ν=1/2×（25%）-2=8

3.4 ΔP估读项

对指针指示类刻度仪表，要求估读至分度值的1/5。由于操作者的固有读数习惯及指针与刻度盘间有距离，视线可能产生偏角，因此估读不可靠性同样以1/5分度值估计，该误差分布遵从均匀分布，为B类不确定度，

因为，检表分度值θ=0.02Mpa，所以，

U4=（1/5×0.02）/（1×√3）×100﹪=0.231%

其估算值可靠性约50﹪，故自由度为：ν=1/[2×（50﹪）2]=2

3.5ΔP取舍项

在运算时将测得值修约至被检表估读值（即分度值的1/5），取或舍的修约误差为估读值的1/2，分布属均匀分布：

U5=1/2×U4=0.115﹪

其估算值可靠性约25﹪，故自由度为：ν=1/[2×（25﹪）2]=8

3.6 标准不确定度的影响量U6

由精密压力表本身的误差引起，准确度等级为0.25%（p=0.99），误差概率服从正态分布，为B类不确定度（用引用误差形式表示），故：

U6=（p×0.25%）/（p×2.58）×100%

=（1×0.25%）/（1×2.58）×100%

=0.097%

其估算可靠，故自由度取：ν=∞

4 标准不确定度一览表

以上各分量独立不相关。按方和根法合成标准不确定度。

5 合成标准不确定度

Uc=√0.0132+0.1152+0.4622+0.2312+0.1152+0.0972

=0.550%

7.扩展不确定度（K取2）

U=k×Uc=2×0.550﹪=1.10﹪

参考文献

[1] JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》.