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贵州中烟工业有限责任公司毕节卷烟厂 贵州毕节 551700
摘要：随着检定技术的不断提高，测量结果的不确定度已得到越来越广泛的应用。本文主要介绍弹簧管式一般压力表与精密压力表采用比较的方法进行测量，对测量中的各个方面所产生的影响因素进行分析，对所测量的结果进行不确定度评定及表示，以便更好的掌握所建压力标准的稳定性。
关键词：弹簧管式压力表；不确定度；评定
1.概述
1.1依据JJG52-2013《弹性元件式一般压力表、压力真空表及真空表》检定规程。
1.2环境条件为：温度（20±5）℃ 相对湿度：不大于85% 压力：常压
1.3精密压力表在上述环境条件下复现的压力值，其准确度等级为0.25级，其允许误差为±0.0062MPa。
1.4在上述环境条件下，选择中国、红旗仪表有限公司制造的1.6级、（0-1.6）MPa弹簧管式一般压力表和0.25级、（0-2.5）MPa精密压力表安装在压力校验仪上，平稳地升压或降压，依次对各点进行检定。
2.数学模型的建立
根据JJG52-1999检定规程，压力表的示值误差可写成这种模式：
（1）
式中：δ —— 压力表示值误差；
P1—— 某一检定点压力表示值（MPa）；
P0—— 某一检定点精密压力表示值（MPa）；
结合公式（1），并从标准设备、人员、环境、方法及被测对象等方面全面考虑，不确定度来源分别为：
2.1测量重复性的影响：在检定规程规定的检定重复性条件下，压力表多次重复测量引入的标准不确定度分量u1。
2.2环境条件的影响：按规程规定，其环境条件为温度20℃±5℃，虽然标准和被检表处于同一检定温下，但二者的线膨胀系数有差别，因此该项标准不确定度分量为u2。
2.3压力表示值误差估读的影响：对于压力表要求估读至分度的1/5，设该项标准不确定度分量为u3。
2.4数据修约的影响：由于修约的数据受估读的影响，设该项标准不确定度分量为u4。
2.5标准器不确定度的影响：由标准精密压力表本身的误差引起，准确度等级为0.25%，设该项标准不确定度分量为u5。
考虑以上因素对不确定度的影响：则公式（1）可变为：
（2）
式中：k —— 压力表温度影响系数（取0.0004）；
P1 —— 压力表量程；
—— 检定时环境温度与标准温度的差值；
△Pg—— 估读引起的误差；
△Px—— 数据修约引起的误差；
其中，各分量灵敏系数为：
C1=； C2=； ；
； ；
为了分析本次评定，以一块1.6级（0～1.6）MPa，分度值0.02MPa的压力表为例：
3.标准不确定度分量评定
3.1被检表重复性u1
该项来源可从重复性实验中算的，其中包括观测人员对示值的随机性和弹性元件滞后引起的误差的因素。
用1.2MPa点来测量，估算不确定度：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
单位（MPa） 1.208 1.208 1.200 1.200 1.204 1.204 1.204 1.204 1.200 1.200
因为n=10，求得：
则：0.0032MPa
3.2环境温度的影响u2
根据规程，环境温度为20℃±5℃，该温度对标准器的影响已包含在0.25%准确度内，此处不加分析。温度影响误差概率分布遵从均匀分布，故：
3.3压力表示值误差估读的影响u3
对指针类刻度仪表，要求故读至分度的1/5。由于操作者的习惯视力与刻度盘间有距离，视线可能产生偏角。因此故读不可靠性同样以1/5分度值估计，该误差分布遵从均匀分布，故：
3.4数据修约的影响u4
检定结果修约至被检表估读值，其修约误差为估读值的1/2，遵从均匀分布，故：
3.5标准器不确定度的影响u5
由标准精密压力表本身的误差引起，准确度等级为0.25%（p=0.99），该误差分布遵从正态分布，故：
4. 测量不确定度汇总
符号 来源 标准不确定度
u1 示值重复性 u1=0.063%
u2 环境温度 u2=0.115%
u3 压力表示值误差估读 u4= 0.14%
u4 数据修约 u5=0.072%
u5 标准器不确定度 u6=0.097%
5.合成标准不确定度uc
各标准不确定度分量u1、u2、u3、u4、u5相互独立，则：
6.扩展不确定度计算
扩展不确定度
（由于是量传检定，U由合成标准不确定度uc，置信概率P=0.95取扩展因子k=2。）
7.测量不确定度的报告与表示
根据本次测量，一般压力表示值误差测量结果的扩展不确定度为
由于该压力表的准确度精度为1.6%，而评定值为0.46%，故该压力表符合要求。
参考文献：
[1]屠立猛.胡安伦.周春龙.顾琴；JJG52-2013《弹性元件式一般压力表、压力真空表及真空表》；155026.J-2840
[2]施昌彦.叶德培.陈明华.周伦彬；JJF1094-2002《测量仪器特性评定》；155026-1676
[3]李慎安. 施昌彦.刘风；JJF1059《测量不确定度评定与表示》；155026-1063
作者简介：
姓名：唐敬东；出生年：1973年12月；性别：男；民族：汉；籍贯：贵州省毕节市；单位：贵州中烟工业有限责任公司毕节卷烟厂；学历：大学本科；职称：助理工程师；研究方向：主要是测量设备的检测及数据处理，卷烟产品的工艺研究。
摘要：随着检定技术的不断提高，测量结果的不确定度已得到越来越广泛的应用。本文主要介绍弹簧管式一般压力表与精密压力表采用比较的方法进行测量，对测量中的各个方面所产生的影响因素进行分析，对所测量的结果进行不确定度评定及表示，以便更好的掌握所建压力标准的稳定性。
关键词：弹簧管式压力表；不确定度；评定
1.概述
1.1依据JJG52-2013《弹性元件式一般压力表、压力真空表及真空表》检定规程。
1.2环境条件为：温度（20±5）℃ 相对湿度：不大于85% 压力：常压
1.3精密压力表在上述环境条件下复现的压力值，其准确度等级为0.25级，其允许误差为±0.0062MPa。
1.4在上述环境条件下，选择中国、红旗仪表有限公司制造的1.6级、（0-1.6）MPa弹簧管式一般压力表和0.25级、（0-2.5）MPa精密压力表安装在压力校验仪上，平稳地升压或降压，依次对各点进行检定。
2.数学模型的建立
根据JJG52-1999检定规程，压力表的示值误差可写成这种模式：
（1）
式中：δ —— 压力表示值误差；
P1—— 某一检定点压力表示值（MPa）；
P0—— 某一检定点精密压力表示值（MPa）；
结合公式（1），并从标准设备、人员、环境、方法及被测对象等方面全面考虑，不确定度来源分别为：
2.1测量重复性的影响：在检定规程规定的检定重复性条件下，压力表多次重复测量引入的标准不确定度分量u1。
2.2环境条件的影响：按规程规定，其环境条件为温度20℃±5℃，虽然标准和被检表处于同一检定温下，但二者的线膨胀系数有差别，因此该项标准不确定度分量为u2。
2.3压力表示值误差估读的影响：对于压力表要求估读至分度的1/5，设该项标准不确定度分量为u3。
2.4数据修约的影响：由于修约的数据受估读的影响，设该项标准不确定度分量为u4。
2.5标准器不确定度的影响：由标准精密压力表本身的误差引起，准确度等级为0.25%，设该项标准不确定度分量为u5。
考虑以上因素对不确定度的影响：则公式（1）可变为：
（2）
式中：k —— 压力表温度影响系数（取0.0004）；
P1 —— 压力表量程；
—— 检定时环境温度与标准温度的差值；
△Pg—— 估读引起的误差；
△Px—— 数据修约引起的误差；
其中，各分量灵敏系数为：
C1=； C2=； ；
； ；
为了分析本次评定，以一块1.6级（0～1.6）MPa，分度值0.02MPa的压力表为例：
3.标准不确定度分量评定
3.1被检表重复性u1
该项来源可从重复性实验中算的，其中包括观测人员对示值的随机性和弹性元件滞后引起的误差的因素。
用1.2MPa点来测量，估算不确定度：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
单位（MPa） 1.208 1.208 1.200 1.200 1.204 1.204 1.204 1.204 1.200 1.200
因为n=10，求得：
则：0.0032MPa
3.2环境温度的影响u2
根据规程，环境温度为20℃±5℃，该温度对标准器的影响已包含在0.25%准确度内，此处不加分析。温度影响误差概率分布遵从均匀分布，故：
3.3压力表示值误差估读的影响u3
对指针类刻度仪表，要求故读至分度的1/5。由于操作者的习惯视力与刻度盘间有距离，视线可能产生偏角。因此故读不可靠性同样以1/5分度值估计，该误差分布遵从均匀分布，故：
3.4数据修约的影响u4
检定结果修约至被检表估读值，其修约误差为估读值的1/2，遵从均匀分布，故：
3.5标准器不确定度的影响u5
由标准精密压力表本身的误差引起，准确度等级为0.25%（p=0.99），该误差分布遵从正态分布，故：
4. 测量不确定度汇总
符号 来源 标准不确定度
u1 示值重复性 u1=0.063%
u2 环境温度 u2=0.115%
u3 压力表示值误差估读 u4= 0.14%
u4 数据修约 u5=0.072%
u5 标准器不确定度 u6=0.097%
5.合成标准不确定度uc
各标准不确定度分量u1、u2、u3、u4、u5相互独立，则：
6.扩展不确定度计算
扩展不确定度
（由于是量传检定，U由合成标准不确定度uc，置信概率P=0.95取扩展因子k=2。）
7.测量不确定度的报告与表示
根据本次测量，一般压力表示值误差测量结果的扩展不确定度为
由于该压力表的准确度精度为1.6%，而评定值为0.46%，故该压力表符合要求。
参考文献：
[1]屠立猛.胡安伦.周春龙.顾琴；JJG52-2013《弹性元件式一般压力表、压力真空表及真空表》；155026.J-2840
[2]施昌彦.叶德培.陈明华.周伦彬；JJF1094-2002《测量仪器特性评定》；155026-1676
[3]李慎安. 施昌彦.刘风；JJF1059《测量不确定度评定与表示》；155026-1063
作者简介：
姓名：唐敬东；出生年：1973年12月；性别：男；民族：汉；籍贯：贵州省毕节市；单位：贵州中烟工业有限责任公司毕节卷烟厂；学历：大学本科；职称：助理工程师；研究方向：主要是测量设备的检测及数据处理，卷烟产品的工艺研究。