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弹簧管式精密压力表及真空表检定结果讨论

发布时间:2018-08-04 12:39:01 浏览:

根据JJG49-1999《弹簧管式精密压力表及真空表》检 定规程的要求,对其检定结果的读取值应读至最小分度值 1/10格,同时将正、反行程读数的算术平均值修约至最 小分度值的1/10格。那么,如何进行合理的数据修约呢?

误差理论中关于数字舍入有如下规则:

(1)若舍去部分的数值大于保留部分末位的半个单 位(即舍去的数字段中,首位数字大于5),则末位加1。

(2)若舍去部分的数值小于保留部分末位的半个单 位(即舍去的数字段中,首位数字小于5),则末位不变。

(3)若舍去部分的数值等于保留部分末位的半个单 位(即舍去的数字段中,首位数字等于5且末位不是0时), 则末位凑成偶数,即当末位为偶数时末位不变;当末位为 奇数时末位加1。

我们知道,由于数字舍入引起的误差称为舍入误差。 按上述规则进行数字舍入,其舍入误差皆不超过保留数字 最末位的半个单位。从该规则第(3)条可以看出,被舍去的 数字不是见5就入,这样就使舍入误差成为随机误差,联系 概率论有关知识,这种舍入方法,保证了 “舍”和“”的概 率相等(均为50%),从而使舍入误差的平均值趋于零。

下面就弹簧管式压力表及真空表检定结果的处理 结合上述数据修约规则作以下讨论:

(1)上述规则所说的“半个单位”意指数字“5”,而针 对弹簧管式压力表及真空表,因其1/10格有0.0005 0.0002、0.0001、0.005……,其有效数字或为“5 ,或为?”或为“ 1,联系上述规则,这里的“半个单位”就不是规则 中所述的“5了。例如:检定0.4级、上限为1.0MPa的弹簧 管式精密压力表,其1/10格为0.0005MPa在标准值为 0.2MPa这一点,若正行程读数为0.1990MPa,反行程读数 0.1995MPa,其平均值为0.19925MPa,按要求应保留至 小数点后第4位,根据上述规则进行数字舍入,则修约后 的数值为0.1992MPa显然并未修约到1/10格。

可以对平均值0.19925进行一下分析:0.19925 - 0.1990+0.00025,既然要求将数据修约到1/10格,则这里 待作取舍的数应为0.00025而不是0.00005,所谓的“半个 单位”,在这里应理解为1/10格0.0005MPa的一半,即 0.00025MPa也就是说,待作取舍的数应与0.00025相比 较。分析1/10格为其他值的情况,也可得出相仿的结论。 1/10格为0.0002MPa时,与待作取舍的数相比较的“半 个单位”应为0.0001MPa;1/10格为0.0001MPa时,“半个单 位”为 0.00005MPa

总之,针对弹簧管式压力表及真空表,结合误差理论 中有关数据修约的规定,对其检定结果进行数据修约时, “半个单位”应理解为“1/10格的一半”。

(2)上述规则从根本上说是为了保证“舍”、“”的概 率相等,但直接按上述规则对检定结果进行数据修约,在 有些情况下并不能保证“舍”、“入”的概率相等。

如表1所示,检定0.25级、上限为0.4MPa的弹簧管式 精密压力表,其1/10格为0.0002MPa在这里“半个单位” 为?.0001MPa ”,按上述规则第3)条的规定,对于待舍入 数字为“半个单位”的情况,不管正、反行程读数如何变 化,都将舍去半个单位量值0.0001MPa“入”的概率为零。

如0.04MPa这一点,正、反行程读数的平均值为 (0.0402+0.0404)/2 =0.0403 =0.0402+0.0001,末位为偶数“2,0.0001 被舍去。

这显然是不合理的(因为“舍”、“入”概率不相等)。那 么,采取什么样的舍入方法才能使待舍入部分的“舍 “入”概率均等呢?设被检表1/10格小数点后的位数为 分析表明:为保证“舍入”概率相等,对于待取舍部分 为被检表1/10格一半的情况作如下分析:

⑴当被检表1/10格的有效数字为“2(如1/10格为0.0002) 时,应由1/10格相应的第n-1位数字的奇偶性决定取舍。

(2)当被检表1/10格的有效数字为“5?如1/10格为

0.005)或“1(如1/10格为0.0001)时,由第n位或第n-1位数 字的奇偶性决定取舍均可为统一起见,建议由第n -1 数字的奇偶性决定取舍)

应用这一结论对表1的检定结果进行数据修约,所得 结果如表2所示。