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技術文章
壓力變送器檢定結果的測量不確定度評定
發布日期:2018-02-04 21:12
被檢壓力變送器的規格選一臺性能穩定可靠的電動壓力變送器作被測對象，量程：（0 1．6）MPa，輸出電流：（4—20）mA，準確度級別：0．5級，編號：0912289，最大允許誤差△I=O．08mA。
2 概述
2．1 數學模型
壓力變送器測量誤差的數學模型為：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。
2．2 靈敏系數
輸人壓力對壓力變送器輸出誤差的靈敏系數為：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為：C2- = 1
2．3 測量的環境
環境溫度：19℃；相對濕度：63％RH。
2．4 選用的標準器
智能壓力發生器及智能數字壓力校驗儀
（1）智能壓力發生器的輸出范圍：（一0．04 0 60）MPa，最大允許誤差：±O．01％F．S。
（2）智能數字壓力校驗儀的輸出范圍：（0—2．5）MPa，最大允許誤差為：±0．05％F．S。使用時，環境溫度超過
（23±5）℃時的溫度影響為±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+5／zA）。使用時，環境溫度超過
（23±5）℃時的溫度影響為±1．2／zA／'~C。
3 測量不確定度來源
3．1 輸入量P的標準不確定度
P的標準不確定度的主要來源是智能壓力發生器及智能數字壓力校驗儀。
（1）智能壓力發生器的最大誤差不超過±6kPa．按均勻分布估計，則
u（p1）= =3．46kPa
j
（2）智能數字壓力校驗儀的最大誤差不超過±1．25kPa。按均勻分布估計，則
1 ，’<
u（p2）： =0．72kPa
． u（p）=、／U2（p1）+“ （p2）=3．53kPa
3．2 輸入量，的標準不確定度，的標準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性。環境溫度影響可忽略。
（1）直流電流表的示值誤差不超過±11／zA。
（2）測量重復性
對壓力變送器進行三個循環的測量，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果。則標準不確定（A類）可以用實驗標準偏差來評估。在1．6MPa（輸出量程的100％處一20n ）處連續1O次測量，得到測量結果如表1。單次測量的實驗標準偏差為s=O．0062mA=6．2 A按規程要求，測量點應不少于6個。每個測量點均有6個讀數，由此計算出實驗標準偏差，取最大值。如果用平均值作為測量結果，則：（，2）= = =2．53／~A三角分布，因此u（ ）=2×10I6 ，則：
／16： （ ）： 警 ：o．462／um
O
估計相對標準不確定度為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
估計其相對不確定度為20％，則 =12
3．8 被檢量塊長度變動量及對中心偏移引起的測量不確定度分量估計測點位置在量塊中心附近lmm區域內，設為三角分布，此項不確定度可計算為：
c8 △P） -0·l1 m
估計其相對標準不確定度為20％，則 =12
3．9 標準量塊長度變動量及對中心偏移引起的測量不確定度分量估計測點位置在量塊中心附近lmm區域內，設為三角分布，此項不確定度可計算為：
c9u（△Ps） -0·11 ／zm估計其相對標準不確定度為20％，則V9=12
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