1 概述

1. 1 測量原理

壓力變送器是一種將壓力變量轉換為電信號輸出的儀表，而且其輸出信號與壓力變量之間成線形函數關系。壓力變送器在作檢定/校準時采用比較法進行。

1. 2 校準/檢定信息

通過實例來進行分析，本次測量所使用的標準器和被檢器的詳細參數見表1。

標準器參數被檢壓力變送器參數名稱活塞式壓力計測量范圍( 0 ～ 2) MPa測量范圍( 0. 1 ～ 6) MPa 輸出范圍( 4 ～ 20) mA編號503 編號20127不確定度0. 05% 準確度等級0. 2 級

2 測量模型

根據JJG882 － 2004《壓力變送器》檢定規程中技術要求，可知壓力變送器示值誤差的數學模型為

ΔI = I － ImPm[ × P + I ] 0( 1)

式中: ΔI—壓力變送器輸出誤差( mA) ;

I—壓力變送器輸出電流值( mA) ;

Im—壓力變送器輸出量程( mA) ;

P—壓力變送器輸入壓力值( Pa) ;

Pm—壓力變送器輸入壓力量程( Pa) ;

I0—壓力變送器輸出起始值( mA) 。

3 靈敏系數

對( 1) 兩邊求偏導則有

u2c= ��ΔI ( ) I2u21+ ��ΔI

 ( ) P2u22u2c= c21u21+ c22u22

靈敏系數

c1 = ��ΔI

��I = 1 c2 = － ��ΔI

��P = － 8mA/MPa

5 不確定度來源

5. 1 被測壓力變送器示值標準不確定度u1

( 1) 壓力變送器電流輸出多次量重復性測量引起的標準不確定度分量u11

( 2) 數字多用表示值誤差引入的標準不確定度u12

5. 2 壓力變送器輸入壓力引入的標準不確定度u2

( 1) 活塞式壓力計準確度引入的標準不確定度分量u21

( 2) 活塞式壓力計工作面與壓力變送器感壓面位置差

引入的不確定度分量u22

6 不確定度分量的評定

6. 1 壓力變送器輸出電流重復測量引入的不確定度分量u11

A 類，根據以上檢定方法檢定3 個循環，測量示值誤差數據如表2( mA) :

B 類，正態分布，由證書得出吉時利2000 數字多用表直流電流部分的示值誤差為為± ( 0. 02% ＲD + 0. 003%FS) 。在評定時取壓力變送器示值誤差的最大值在20mA 點，即最大允許誤差為± 0. 0046mA。則有數字多用表引入的標準不確定度為:

u12 = 20 × ( 0. 02% + 0. 003%) /2 = 0. 0023 mA

估計u12具有95% 的可信度，則它的不可信度即其相對標準不確定度為5%，則u12的自由度為

v12 = 12σ[ u ] { 12 /u } 12－ 2 = 200

由于活塞式壓力計活塞使用的介質為變壓器混合油密度為0. 86 × 103 kg /m3，當檢定前盡量將活塞感壓面與壓力變送器的感壓面調整到同一位置，使其高度不超過100mm，按照均勻處理，u22 = ρgΔh = 842Pa≈0. 0008MPa液柱產生的測量誤差在檢定范圍內服從均勻分布。則液柱差引入的標準不確定度為

u22 = ak= 0. 0008槡3= 0. 00046 Mpa

根據經驗，判斷u22具有80% 的可信度，則它的不可信度即其相對不確定度為20%，則u22的自由度為

v22 = 12σ[ u ] { 22 /u } 22 2 = 12