1 概述

1. 1 測(cè)量原理

壓力變送器是一種將壓力變量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出的儀表，而且其輸出信號(hào)與壓力變量之間成線形函數(shù)關(guān)系。壓力變送器在作檢定/校準(zhǔn)時(shí)采用比較法進(jìn)行。

1. 2 校準(zhǔn)/檢定信息

通過(guò)實(shí)例來(lái)進(jìn)行分析，本次測(cè)量所使用的標(biāo)準(zhǔn)器和被檢器的詳細(xì)參數(shù)見(jiàn)表1。

標(biāo)準(zhǔn)器參數(shù)被檢壓力變送器參數(shù)名稱活塞式壓力計(jì)測(cè)量范圍( 0 ～ 2) MPa測(cè)量范圍( 0. 1 ～ 6) MPa 輸出范圍( 4 ～ 20) mA編號(hào)503 編號(hào)20127不確定度0. 05% 準(zhǔn)確度等級(jí)0. 2 級(jí)

2 測(cè)量模型

根據(jù)JJG882 － 2004《壓力變送器》檢定規(guī)程中技術(shù)要求，可知壓力變送器示值誤差的數(shù)學(xué)模型為

ΔI = I － ImPm[ × P + I ] 0( 1)

式中: ΔI—壓力變送器輸出誤差( mA) ;

I—壓力變送器輸出電流值( mA) ;

Im—壓力變送器輸出量程( mA) ;

P—壓力變送器輸入壓力值( Pa) ;

Pm—壓力變送器輸入壓力量程( Pa) ;

I0—壓力變送器輸出起始值( mA) 。

3 靈敏系數(shù)

對(duì)( 1) 兩邊求偏導(dǎo)則有

u2c= ��ΔI ( ) I2u21+ ��ΔI

 ( ) P2u22u2c= c21u21+ c22u22

靈敏系數(shù)

c1 = ��ΔI

��I = 1 c2 = － ��ΔI

��P = － 8mA/MPa

5 不確定度來(lái)源

5. 1 被測(cè)壓力變送器示值標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1

( 1) 壓力變送器電流輸出多次量重復(fù)性測(cè)量引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u11

( 2) 數(shù)字多用表示值誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u12

5. 2 壓力變送器輸入壓力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2

( 1) 活塞式壓力計(jì)準(zhǔn)確度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u21

( 2) 活塞式壓力計(jì)工作面與壓力變送器感壓面位置差

引入的不確定度分量u22

6 不確定度分量的評(píng)定

6. 1 壓力變送器輸出電流重復(fù)測(cè)量引入的不確定度分量u11

A 類，根據(jù)以上檢定方法檢定3 個(gè)循環(huán)，測(cè)量示值誤差數(shù)據(jù)如表2( mA) :

B 類，正態(tài)分布，由證書(shū)得出吉時(shí)利2000 數(shù)字多用表直流電流部分的示值誤差為為± ( 0. 02% ＲD + 0. 003%FS) 。在評(píng)定時(shí)取壓力變送器示值誤差的最大值在20mA 點(diǎn)，即最大允許誤差為± 0. 0046mA。則有數(shù)字多用表引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

u12 = 20 × ( 0. 02% + 0. 003%) /2 = 0. 0023 mA

估計(jì)u12具有95% 的可信度，則它的不可信度即其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為5%，則u12的自由度為

v12 = 12σ[ u ] { 12 /u } 12－ 2 = 200

由于活塞式壓力計(jì)活塞使用的介質(zhì)為變壓器混合油密度為0. 86 × 103 kg /m3，當(dāng)檢定前盡量將活塞感壓面與壓力變送器的感壓面調(diào)整到同一位置，使其高度不超過(guò)100mm，按照均勻處理，u22 = ρgΔh = 842Pa≈0. 0008MPa液柱產(chǎn)生的測(cè)量誤差在檢定范圍內(nèi)服從均勻分布。則液柱差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

u22 = ak= 0. 0008槡3= 0. 00046 Mpa

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，判斷u22具有80% 的可信度，則它的不可信度即其相對(duì)不確定度為20%，則u22的自由度為

v22 = 12σ[ u ] { 22 /u } 22 2 = 12