流量、液位测量不确定度评定Microsoft Word 文档.doc

差压、液位、流量变送器测量标准装置不确定度评定一. 测量依据：压力变送器检定规程JJG882-2004。二. 测量过程和方法1. 从下限开始平稳地输入压力信号到各检定点，读取并记录输出值直至上限；然后反方向平稳改变压力信号到各个检定点，读取并记录输出值直至下限，以此方法做三个循环的测量。2. 选择一性能稳定的差压变送器为被检物品，型号：EJA-110DM,量程0-200KPa精度：0.5级, 编号：48172363. 测量标准：数字压力校验仪SPMK2002（No.S92002035）数字压力校验仪的测量范围为0-250KPa,最大允许误差为：0.05%FS手持压力泵直流电流表直流电流表的最大允许误差为（0.02%读数0.003%FS）。4. 环境条件：室温205 、湿度：53%RH三、测量误差的数学模型和灵敏系数差压变送测量误差的数学模型为： I=I-（Im/PmP+Io）式中：I差压变送器的输出误差，mA； I差压变送器输出电流值，mA；Im差压变送器输出量程，mA；P差压变送器输入压力值，Pa；Pm差压变送器输入量程，Pa；Io差压变送器输出起始值，mA。输入压力对差压变送器输出误差的灵敏系数为 C1=I/p=-Im/Pm=-16/200=-0.08mA/KPa输出电流对差压变送器输出误差的灵敏系数为C2=I/I=1四.测量不确定度来源1、输入量P的标准不确定度P的标准不确定度的主要来源是数字压力校验仪。数字压力校验仪的最大误差不超过0.125KPa。按均匀分布估计，则： u(p)=u(p1)=0.125/3=0.072KPau(p1)的相对标准不确定度估计95%，则自由度1=2002、输入量I的标准不确定度I的标准不确定度的主要来源是直流电流表的示值误差和测量重复性。a) 直流电流表的示值误差不超过4.75A。按均匀分布估计，则： u(I1)=4.75/3=2.74Au(I1) 的相对标准不确定度估计95%，则自由度21=200b) 测量重复性。对差压变送器进行三个循环的测量（见下表1），在输入相同的压力下。则标准不确定度（A类）可以用试验标准偏差来评估。被检点（KPa）理论输出值（mA）实际输出值（mA）最大误差（mA）第一次第二次第三次上升下降上升下降上升下降04.0003.9974.0023.9984.0003.9953.998-0.005508.00079978.0037.9957.9987.9977.993-0.007 10012.00011.99011.99711.99311.99811.99211.995-0.01015016.00015.99115.99515.99215.99815.99015.997-0.01020020.00019.99319.99819.99520.00319.99319.998-0.007根据上表选择测量误差和测量变化最大的差压变送器200KPa处对差压变送器校验装置进行测量重复性不确定度评定（见下表）：序号xixi-x（xi-x）119.993-0.0040.000016219.9980.0010.000001319.995-0.0020.000004420.0030.0060.000036519.993-0.0040.000016619.9980.0010.000001平均值x19.997S(x1)标准偏差=0.00385 mA单次测量标准不确定度u1(x)=S(x)=0.00385mA平均值测量不确定度u(I2)=0.00385/6=1。57Au(I2) 的自由度22=5由于u(I1)和u(I2)相互独立，因此u(I)=u(I1)+u(I2)=3.16Au(I2) 的自由度22=67将上述不确定度列与表1-1。表1-1不确定度汇总ixiaikiu(xi)|ci|ui(y)i1输入量p 的标准不确定度分量0.072KPa80A/KPa5.76A2001.1标准压力发生器0.125KPa30.072KPa2输入量I的标准不确定度分量3.16A13.16A672.1直流电流表4.75A32.74A2.74A2002.2测量重复性1.57A1.57A5表1-1表中：I不确定度来源序号； xi不确定度来源；aixi的误差分散半区间或误差限；ki包含因子；u(xi)标准不确定度；ui(y)变送器输出的标准不确定度分量，为ciu(xi)；五.合成标准不确定度由于u(p)和u(I)彼此间相互独立，因此合成标准不确定度uc(I)为：uc(I)=u(p)+u(I)=5.76+3.16=6.57Aeff=uc4（I）/u4（p）/1+u4（I）/2=182eff取整数为100扩展不确定度接近正态分布，按置信概率95%估计，包含因子查t表得到:K95=t95(eff)=1.98扩展不确定度由下式计算得到：U95=K95uc(I)=1.986.57=13.01A被检差压变送器的允