官方博客  中文版 | ENGLISH

客服热线:0517-86930968      13951262528 

当前位置:首页 > 技术文章 
精密压力表误差分析
更新时间:2019-6-11 10:11:22 浏览:27 关闭窗口 打印此页
 精密压力表是应用广泛的压力标准计量仪表之一,在使用过程中,尤其在建立计量标准时,经常需要进行误差分析。本文就其各项误差对测量总不确定度的影响进行分析,并以 0.4 级精密压力表为例计算总不确定度。精密压力表的误差来源,主要有仪器设备、人员、环境条件、使用方法等。
 
  1、仪器设备误差
 
  (1)上级标准器的极限误差。精密压力表的量值是由二等标准活塞式压力计传递的,其极限误差为0.05%。以 δ1表示该项误差,则有:δ1≤0.05%
 
  (2)精密压力表的基本误差。精密压力表被检定时的基本误差包括:示值误差、来回差和轻敲位移。
 
  示值误差:理论上讲该项误差可以参照检定证书上数据进行部分修正,但是实际工作中几乎没有人进行修正,所以仍应将它视为一个不确定分量。以 δ21表示该项误差,以△表示压力表的允许误差的绝对值,则有:
 
 
 
 
 
  2、人员误差
 
  精密压力表的人员误差是指使用或检定时读数不确定所产生的误差,一般以分度值的 1/10 估算。0.4 级压力表最少分格数为 80 倍,对应的估读误差为:
 
  3、环境误差
 
  由于弹性元件的弹性系数与温度有关,精密压力表的使用温度和检定温度不同将造成温度附加误差。该项误差不易修正,也应作为一个不确定度分量。精密压力表的使用温度通常为 20±5℃,其温度系数大于0.04%/ ℃,其最大温度附加误差为:
 
  4、方法误差
 
  指压力表的安装姿态和安装位置,对测量结果的准确性有很大影响,但该项误差可以通过正确的安装和使用来消除,因此将方法误差忽略不计(δ5=0)。
 
  5、精密压力表的基本误差
 
  以上七项误差如果是相互独立的,只要将它们分别换算为标准不确定度,再用均方根法就可以计算出合成标准不确定度。但是,精密压力表的示值误差、来回差和轻敲位移是相关的,其取值相互约束,因此不能用来直接计算合成不确定度。以下分别讨论三种最不利情况下三项误差对总不确定的影响。
 
  (1)示值误差达到最大正值,来回差为最大值时,若轻敲位移也取最大值,如图 1 所示,在回程时轻敲位移只允许从下往上移动。此时压力表示值的误差分布范围 - △/2~△,不确定度为 0.75△。
 
 
 
  (2)示值误差达到最大负值,来回差为最大值时,若轻敲位移也取最大值,如图 2 所示,在正行程时轻敲位移只允许从上往下移动。此时压力表示值误差的分布范围为 - △~△/2,不确定度为 0.75△。
 
 
 
  (3) 示值误差在行程时为 - △/2,在反行程时为△/2,来回差为最大值,此时轻敲位移可以在任意方向达到最大值。如图 3 所示,此时压力表示值的误差分布范围为 - △~△,不确定度为△。
 
 
 
  以上是精密压力表不确定度能够达到最大的三种极限情况,其中第三种不确定度最大,其值△。即:在示值误差、来回差和轻敲位移的综合作用下精密压力表的不确定度不大于△,置信因子为 3。
 
  6、合成不确定度的计算
 
  由上级标准器引起的不确定度:U1=0.05%(k=3);由基本误差引起的标准不确定度:U2=0.4%(k=3);由人员估读误差引起的不确定度:U3=0.12%(k=3);由环境温度引起的不确定度:U4=0.2%(k=3)
 
  以上四项不确定度分量相互独立,故合成不确定度为:
 
 
 
  精密压力表的示值误差、来回差和轻敲位移三个参数是相关的,因此不能用均方根法直接计算合成不确定度,而必须将三个量综合考虑。对 0.4 级的精密压力表,在 20±5℃条件下使用时,其不确定度为 0.47%(k=3),其它等级的压力表可以用相同的方法计算。
上一篇文章: 一般压力表示值误...
下一篇文章: 1.6 级弹簧管式压...
在线客服系统