在日常的計量工作開始前，一般shou先要分析所需檢測的儀器計量特性，才能給儀器配備相對應的計量標準。而在這個過程中，需檢測的儀器計量特性一般比較清晰明了，但是其所需配備的計量標準往往不是那么的直接明了，因為很大一部分計量標準并不是一個單一的儀器，而是由標準器以及若干配套設備組成。而且當配套設備還引入了一定量不確定度時，在選擇標準時，如果忽略了這個，就很容易選擇錯誤的標準器，導致整個檢測結(jié)果的錯誤。因此要選擇正確的標準器，必須根據(jù)儀器計量特性結(jié)合規(guī)程要求，分析標準器以及配套設備引入的不確定度，才能選擇到正確的計量標準。而在這個過程中，先確定配套設備的不確定度，然后再反推所需標準器的要求，才能快速準確的選擇到合適的標準器。下面就以一個量程( 0 ～ 12) MPa，準確度等級0. 2 級，輸出電流: ( 4 ～ 20) mA 的壓力變送器標準選擇為例，簡要分析一下怎樣才可以快速而準確的選擇標準器。所選配套設備直流電流表的#大允許誤差為 ± ( 0. 02% 讀數(shù) + 1μA) 。輸入壓力對壓力變送器輸出誤差( 對應壓力值) 的靈敏系數(shù)為:C1 = ��Δp�礟 = 1輸出電流對壓力變送器輸出誤差( 對應壓力值) 的靈敏系數(shù)為:C2 = �祊��ΔI= 1216 = 0. 75MPa /mA

 

根據(jù)壓力變送器檢定規(guī)程要求，整個標準儀器以及配套設備檢定時所引入的擴展不確定度 U95應不超過被檢壓力變送器#大允許誤差的1/4。得出:U95≤12 × 0. 2% ÷ 4 = 6kPa按置信概率 95% 估計，包含因子可以查 t 分布得到: k95 = 1. 98因此: uc = U95 /k95 = 6 /1. 98 = 3. 03kPa標準器以及配套設備所引入的合成不確定度。

 

uc主要由輸入量 p 不確定度 u( p) 和輸入量 I 的不確定度 u( I) 組成。

 

u( p) = X /槡3

式中: X—所選標準器的#大允許誤差覺對值，我們#終就是根據(jù) X 的大小選擇正確的標準器。u( I) 由直流電流表示值誤差不確定度 u( I1 ) 和測量重復性不確定度 u( I2 ) 組成。

 

1 根據(jù)直流電流表#大允許誤差得出直流電流表示值誤差不超過 ± 5μA按均勻分布，則:

u( I1 ) = C2 × 5 /槡3 = 2. 17kPa

u( I1 ) 的相對標準不確定度估計 95% ，則自由度 νI1 = 200。

 

2 測量重復性引入的不確定度 u( I2 )

對壓力變送器進行三個循環(huán)的測量，取平均值作為測量結(jié)果。則標準不確定度( A 類) 可以用試驗標準偏差來評估。

 

根據(jù)規(guī)程要求，測量點不少于 6 個由此計算出試驗標準偏差，取#大值。

S = 3kPau( I2 ) = s槡6= 1. 22kPa

自由度為 νI2 = 5。

由于 u( I1 ) 和 u( I2 ) 相互好立，因此:

u( I) = u2 ( I1 ) + u2 ( I 槡 2 ) = 2. 05kPa

自由度 νI = 69。

 

根據(jù)合成不確定計算公式:

U2c = u2( p) + u2( I)

得出:X = 3. 86kPa

 

因此，所選標準器的#大允許誤差覺對值必須小于或等于 3. 86kPa。可見如果選擇比較常用的量程 16MPa 準確度等級 0. 05 的數(shù)字壓力計作為標準是達不到需求的，應該選擇更高等級的數(shù)字壓力計或者活塞壓力計等等。

 

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