膜盒压力表测量结果不确定度评定.doc

膜盒压力表示值误差的测量结果不确定度评定膜盒压力表示值误差的测量结果不确定度1.测量方法(依据JJG573-2003膜盒压力表检定规程)被检压力表的示值误差是根据被检压力表示值与数字压力校验仪示值相比较而直接测得的。2.数学模型 根据分析，被检表的示值误差可以写成如下式： Dp=p-p0 （1） 式中： Dp 被检表的示值误差,Pa； p 被检仪表压力示值,Pa； p0 标准器(精密压力表)的压力示值,Pa。3.输入量的标准不确定度评定 3.1 输入量p的不确定度u(p)的评定输入量p的不确定度主要来源于被测膜盒压力表的测量不重复性,可以通过连续测量得到测量列,采用A类方法进行评定。本例中对被检(0-10)kPa的2.5级膜盒压力表，选择2kPa检定点，固定标准读被检，分别以正行程和反行程逼近测量点，各测量5次，得到10次的测量列为1.80,1.84,1.80,1.84,1.84,1.80,1.80,1.92,1.84,1.88(kPa),因此平均值为 单次实验标准差s(): 任意选取3只同类型的膜盒压力表，每只分别在2kPa,5kPa,10kPa处，在重复性条件下连续测量10次，共得到9组测量列，每组测量列分别按上述方法计算得到单次实验标准差，结果如下表所示： 实验标准差计算结果 kPa测量点压力值2510实验标准差sis1 0.042s4 0.040s7 0.062s2 0.040s5 0.042s8 0.052s3 0.046s6 0.040s9 0.050 合并样本标准差sp为 sp= 实际测量情况,在重复性条件下连续测量两次，以两次测量的算术平均值作为测量结果，则可得到标准不确定度u(p)为： u(p)=sp/=0.033kPa令自由度v(p)=v1,则 v1=m(n-1)=813.2输入量p0的不确定度u(p0)的评定 输入量p0的不确定度主要来源于数字压力校验仪示值的不确定度，可根据检定证书给出的压力值的最大允许误差来评定。因此，应用B类方法进行评定。 0.05级数字压力校验仪全量程的最大允许误差为0.0075kPa，即p0的不确定度区间半宽为a=0.0075kPa，区间内呈均匀分布，取包含因子k=，则标准不确定度u(p0)为u(p0) =估计Du(p0)/u(p0)为0.10，则自由度v(p0)=v2=50 4 合成标准不确定度的评定4.1灵敏系数 数学模型 Dp=p-p0 灵敏系数 c1 = 1 c2 =-14.2标准不确定度汇总如下表：标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度ci|ci|自由度u(p)被测膜盒压力表的测量不重复性0033kPa10.033kPa81u(p0)标准器的不确定度00043 kPa-10.0043kPa504.3合成标准不确定度的计算 输入量p和p0彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到：uc2(Y)=f/xi 2u2(xi)uc2(Dp)=c1(p) u2(p)+ c2(p) u2(p0)uc(Dp)=uc(Dp)=0.033kPa其中 c(p)= (Dp)/p=1，c(p0)= (Dp)/(p0)=-1，4.3合成标准不确定度的有效自由度 合成标准不确定度的有效自由度veff为依Welch-Satterthwaite公式，得： 可得 =81 按次有效自由度查置信概率(p=0.95)的t分布系数表,得: t0.95( 81)=1.9845.扩展不确定度： U95= t95(81)uc=1.9840.033k