摘 要：依據(jù) JJG 49- 1999《彈簧管式精密壓力表和真空表》檢定規(guī)程規(guī)定的直接比較法，將已在環(huán)境條件下靜止 2 h以上的比對(duì)精密壓力表裝在二等活塞壓力計(jì)上，當(dāng)整個(gè)加壓系統(tǒng)平衡時(shí)，精密壓力表的指示值與活塞壓力計(jì)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)壓力值之差即為精密壓力表的示值誤差。分別對(duì)所選的 3 處壓力點(diǎn)進(jìn)行誤差測(cè)量，并對(duì)各點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量結(jié)果不確定度分析、評(píng)定。
0前言
2005 年，山西省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局在全省系統(tǒng)范圍內(nèi)開展了壓力表量值比對(duì)，此次比對(duì)是對(duì)實(shí)驗(yàn)室能力的驗(yàn)證，旨在全面提高我省壓力表檢定實(shí)驗(yàn)室的綜合檢測(cè)水平。通過比對(duì)發(fā)現(xiàn)檢定工作中儀器設(shè)備、環(huán)境條件、人員素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)室管理等方面存在問題。
為了能客觀、公正、科學(xué)地反映晉城市計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)壓力表檢定工作的現(xiàn)狀，我們學(xué)習(xí)了有關(guān)檢定規(guī)程，對(duì)比對(duì)用標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行必要調(diào)試的同時(shí)，也對(duì)環(huán)境條件進(jìn)行了檢查，確保環(huán)境條件能夠滿足檢測(cè)工作的需要，最終的比對(duì)結(jié)果得到了省局的點(diǎn)評(píng)。近兩年，通過不斷地鉆研學(xué)習(xí)、熟練檢定操作和規(guī)范實(shí)驗(yàn)方法及不確定度分析，筆者得到了許多啟發(fā)，以期與廣大讀者交流。
1概述
1.1 評(píng)定依據(jù)
JJG 49—1999《彈簧管式精密壓力表和真空表》；
JJF 1059—1999《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》；
1.2 環(huán)境條件
溫度（20±2）℃； 相對(duì)濕度不大于 85%；
測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)與被測(cè)對(duì)象在此環(huán)境下恒溫24 h。
1.3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)
二等標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計(jì)
測(cè)量范圍：（0.04～0.6）MPa；
生產(chǎn)廠家：天津市計(jì)量管理所；
編 號(hào)：06；
準(zhǔn)確度等級(jí)：0.05 級(jí)。
1.4 被測(cè)對(duì)象
測(cè)量范圍：（0～0.6）MPa；
制造廠家：中航儀表廠；
編 號(hào)：9002；
準(zhǔn)確度等級(jí)：0.25 級(jí)。
1.5 測(cè)量方法
本次比對(duì)對(duì)象為精密壓力表，它的測(cè)量是根據(jù)流體學(xué)原理，應(yīng)用直接比較法進(jìn)行的。在環(huán)境條件下靜止至少 2 h 后，將該精密壓力表裝在二等活塞壓力計(jì)上，當(dāng)整個(gè)加壓系統(tǒng)平衡時(shí)，精密壓力表指示值與活塞壓力計(jì)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)壓力值之差即為精密壓力表的示值誤差。
1.6 評(píng)定結(jié)果的使用
符合上述條件下的測(cè)量結(jié)果, 一般可直接使用本不確定度的評(píng)定結(jié)果。
2數(shù)學(xué)模型
根據(jù)測(cè)量方法建立如下數(shù)學(xué)模型：
△P =Pm- Ps
式中△P — 被測(cè)精密壓力表的示值誤差，MPa
Pm— 被測(cè)精密壓力表的指示值，MPa
Ps—二等活塞壓力計(jì)標(biāo)準(zhǔn)壓力值，MPa
3測(cè)量不確定度來源
①二等活塞壓力計(jì)準(zhǔn)確度引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量；
②被測(cè)精密壓力表的重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量；
③人員估讀引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量；
④ 環(huán)境溫度引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。
4 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定
4.1 輸入量 Pm的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（Pm）評(píng)定
4.1.1 被測(cè)精密壓力表的重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u1（Pm）（采用A 類評(píng)定方法）
重復(fù)性條件下，在精密壓力表 0.05 MPa 處連續(xù)測(cè)量 10次，得到測(cè)量列：0.0500，0.0498，0.0500，0.0500，0.0500，0.0500，0.0498，0.0500，0.0500，0.0500（MPa）。
4.1.2 人員估讀引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 u2（Pm）（采用 B 類評(píng)定方法）
規(guī)程：估讀誤差最小分度值的 1/10，0.25 級(jí)（0～0.6）MPa精密壓力表的估讀誤差為 0.0002 MPa，誤差分布服從均勻分
4.1.3 環(huán)境溫度引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量
因?qū)嶒?yàn)環(huán)境溫度為恒溫19.5℃，其引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量可以忽略不計(jì)。
4.2輸入量Ps的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（Ps）評(píng)定
4.2.1二等活塞壓力計(jì)準(zhǔn)確度引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u1（Ps）（采用B類評(píng)定方法）
4.2.2 標(biāo)準(zhǔn)活塞壓力計(jì)的活塞下端面與精密壓力表指針軸之間的高度差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 u2（Ps）（采用 B 類評(píng)定方法）
由于標(biāo)準(zhǔn)活塞壓力計(jì)檢定精密壓力表時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)活塞壓力計(jì)的活塞下端面低于精密壓力表指針軸 h（實(shí)測(cè)高度差 h 為13 cm），高度差引起的誤差為 ρgh，誤差屬于均勻分布，包含
5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
5.1 靈敏系數(shù)
對(duì)數(shù)學(xué)模型求偏導(dǎo)可得：C1=1；C2=- 1
5.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表
見表 2。
5.3 各輸入量彼此獨(dú)立，合成不確定度公式
7測(cè)量不確定度報(bào)告
本次比對(duì) 0.25 級(jí)精密壓力表各測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果及其擴(kuò)展不確定度為：
8 結(jié)束語
按照比對(duì)依據(jù)，在要求的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件下，筆者對(duì)傳遞精密壓力表進(jìn)行比對(duì)，得出比對(duì)結(jié)果及各點(diǎn)測(cè)量結(jié)果的不確定度。通過比對(duì)實(shí)踐，也促進(jìn)了自身的技術(shù)水平和專業(yè)素質(zhì)的提升。
參考文獻(xiàn)
[1] JJG 49- 1999 彈簧管式精密壓力表和真空表.
[2] JJF 1033- 2001 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范.
[3] JJF 1059- 1999測(cè)量不確定度評(píng)定與表示.
[4] JJG 1027- 1991 測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理.