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一般压力表检定注意事项及不确定度评定

发布时间:2018-08-23 12:28:30 浏览:

文章从一般压力表检定工作出发,针对检定过程中一些常被忽视的问题进行分析整理,并对压力表检定的不确定度评定做出说明。

在日常生产生活的各个部门中,凡是利用液体、气 体、蒸汽作为传递介质、动力、燃烧体等都要体现出压力 的作用。这就需要有各种适合的压力仪器仪表来指示出压 力的有无、大小、变化等相关情况。以保证在日常生产生 活中受到正确控制及使用,使工作能正常开展。弹簧管式 一般压力表是使用最为广泛和频繁的压力仪表,它以可 靠、直观、经济的特点在工业、农业、军事等各方面重要 场合得到充分使用。做好一般压力表计量检定工作将直接 或间接影响生产产品、工业生产过程控制、人身安全、以 及国民经济各个领域的工作。本文从日常压力表检定方面 出发,结合自己经验分析在压力表计量检定中常被忽视的 问题以及对压力表检定不确定度评定。

一、一般压力表检定注意事项

(一)一般压力表在实际使用过程中检定温度与工作温 度之间偏差所产生的示值误差的最大允许误差的计算问题

该问题的产生会直接影响到在实际使用过程中对压力 表的选择。在这里列出具体计算方法,以直观分析该问题 的解决方法。当一般压力表工作温度偏离(20±5) °C后,在 现有的工作温度条件下产生示值误差的最大允许误差应参 照下列公式进行分析:A =kAt+ SAt=t2一ti的绝对值,式 中:A为压力表在工作温度下的最大允许误差绝对值;At 为一般压力表工作温度与检定温度之差;11为检定时温度; t2为工作时的环境温度;k为温度系数(压力表使用说明书提 供的温度系数)S为该压力表在检定温度下的最大允许误 差绝对值。通过以上公式分析,温度影响是直观明显的。 当工作温度不同于检定温度时,产生的附加误差必须与压 力表在检定温度下的最大允许误差叠加计算,致使该压力 表准确度等级降低。唯一有效可行的改善方法就是改变工 作环境,以满足一般压力表使用要求。

(二)因检定时安装仪表位置所形成的液体高度差引起 的附加压力问题

在日常检定过程中,被检压力表和标准器在使用液体 工作介质时,其受压点应保持在同一水平面上,如不在同 一水平面上,必须注意到由液体液位高度差所产生的附加 压力影响,以下列出两种常用的附加压力的处理方法。1) 实验时使用活塞压力计的情况,附加压力按下列公式进行 计算分析:AP=pgh式中:AP为由液位差引起的附加压 力;P为工作介质密度(所用液体的密度查表可得);g为检 定地点的重力加速度;h为压力表指针轴平面和活塞下端面 两者间的高度差。2)实验时使用检定装置的情况,附加压 力按下列公式进行计算分析AP=pgd式中:AP为由液位 差引起的附加压力;P为工作介质密度(所用液体的密度查 表可得)g为检定地点的重力加速度;d为检定时两块压力 表指针轴线间的距离。

二、一般压力表检定的不确定度评判

(一概述

(1)测量依据:一般压力表检定规程(JG52—2013《弹

性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检定》2) 测量标准:必须写明所采用作为标准器的精密压力表等 级、示值最大允许误差。3)被测对象:写明被测对象的具 体信息。4)环境条件:检定时实验室的温湿度,等温2h 上。5)测量方法:通过升压和降压一个循环,将被测压力 表在各检定点与标准表进行比较,逐点读取被测压力表示 值,被测压力表示值与精密压力表压力值两者差值为该压 力表的示值误差。

(二)测量模型

AE=P—m式中:AE为压力表示值误差;P为被测压 力表示值;m为标准器产生的压力值。2.3测量模型AE=P 一m式中:AE为压力表示值误差;P为被测压力表示值; m为标准器产生的压力值。

(三)各影响量的标准不确定度分量的评定

(1)影响量P的标准不确定度u(P)的评定主要影响因素 包含三个方面:①测量重复性U1(P)②环境温度变化 U2(P);③示值估读不准u(p)1.测量重复性引入的标准不 确定度U1(P)可以通过连续测量得到测量列,用A类方法进 行评定,本次评定中针对压力表实际测量时示值误差较大的 点作10次重复测量,所得数据列表表示,际测量情况为在 重复性测量条件下测量2次,以2次测量算术平均值为测量 结果,2.检定温度与标准温度不同引入的标准不确定度 U2 (P)根据压力表检定规程中规定,检定压力表的环境温度 (20 土 5) C检定时实际温度和规程中要求的标准温度 20 C之间的差在土 At内被检表温度影响系数a 0.0004),温度影响误差概率分布遵从均匀分布,按B类评 定。

(四)测量不确定度报告

1.5级一般压力表的示值误差的扩展不确定度 U95=0.633%,由合成标准不确定度uc及基于有效自由度 veff=28、置信概率p=95%的t分布临界值所得包含因子 t95(28)=2.05 而得。结语依据 JJF1059.1 — 2012 JJF1059.2—2012的相关内容,GUM和MCM是两种对测量 不确定度的评定方法,虽然在两者在评定方法和评定过程 上存在明显差别,评定结果反应形式也有不同(GUM为扩 展不确定度形式,MCM为区间形式),但两者是在本质上 一样的,评定结果也是基本一致的。之所以会存在细微差 异,主要是由于评定者对测量系统的主观认识(如输入量分 布类型、数学相关性等)上的不同引起的。通过本案例对两 者进行比较,可以得出以下结论:

(1)MCM相比较于GUM利用程序语言代替了繁琐的 计算,一定程度上简化了评定流程并节省了评定时间。

(2)MCM可由输出量的离散表示得出测量结果包含区间, 避免了 GUM中包含因子k近似。3)GUM评定结果相比较 MCM评定结果稍显保守,这主要由于在评定过程中有些 不确定度分量被重复计入。4)MCM相比GUM更适合于 非线性复杂的或多维输入量,单一输出量的测量模型。综 上所述,当测量模型为服从多种分布类型的多维输入量, 单一输出量时,MCM评定测量不确定度相比于GUM更加 准确和便捷。