精密壓力表比對中不能忽視的影響因素
精密壓力表比對是為了驗證不同實驗室之間對 精密壓力表檢定結果的一致性,它涉及活塞壓力計 是否準確、實驗室環境是否滿足要求、人員操作是 否正確等主要因素。但是,還有一些因素也會對比 對結果產生影響,這就要求在比對工作中加以注 意,以便使比對結果更能反映參比實驗室工作中存 在的真實問題。
一、每次檢定的時間間隔
精密壓力表比對,一般至少應對精密壓力表進行 3次以上全量程的進回程檢定。由于彈簧管一般存在 彈性后效,一次檢定結束后,指針完全歸零需要一定 時間,每次檢定的時間間隔不同,直接關系下一次檢 定的結果。因此,主導實驗室要掌握作為比對樣品的 精密壓力表完全歸零的時間,在比對大綱中對時間間 隔作出明確規定。
二、估讀誤差
在JJG49-2013《彈性元件式精密壓力表和真空表 檢定規程》中規定了檢定精密壓力表讀數時按精密 壓力表最小分度值的1/10進行估讀。在實際檢定中, 這種規定只適用于0.4級精密壓力表。如果比對中使 用0.25級精密壓力表,由于0.25級精密壓力表的最 小分度值只有0.4級精密壓力表的一半,因此要求對25級精密壓力表進行1/10估讀根本無法實現(至 多只能進行1/4估讀)。如果主導實驗室不對估讀作 出規定,每個參比實驗室不按同一標準進行估讀, 除了會造成讀數結果不一致,還會造成估讀誤差不 確定度分量不同。比如:0.25級60MPa的精密壓力表, 最小分度值為0.2MPa,如果按照規程要求進行1/10估 讀(根本無法做到),估讀結果為0.02MPa,由估讀帶來 的不確定度分量為0.012MPa;如果按照1/4估讀,估讀 結果為0.05MPa,由估讀帶來的不確定度分量為029MPa。由此可見,兩種估讀結果的不確定度分 量相差一倍多。一些參比實驗室為了對0.25級精密 壓力表進行1/10估讀,甚至使用了放大鏡讀數,但是 指針的寬度同時被放大,因此也毫無意義。這就要 求主導實驗室在制定比對大綱時,應該明確規定怎 樣估讀,使各參比實驗室的比對數據和不確定度趨 于一致。
三、耐壓時間
雖然JJG49-2013中規定對精密壓力表在測量上 限處做3min耐壓試驗,但規程中并未規定使用何種計 時設備。在日常檢定中,耐壓試驗只是作為檢定彈簧 管是否泄漏和彈性遲滯對于進回程示值的影響。但是 在比對中,我們更關心的是各參比實驗室檢定結果的 一致性,耐壓時間不一致,很可能引起檢定進回程示 值不一致,從而導致檢定結果不一致。因此,要求主導 實驗室在比對大綱中對使用計時設備和計時方法作 出具體規定。
四、數據修約
在日常精密壓力表檢定中,一般是根據能夠估讀 到的數值,對檢定結果進行修約,修約間隔一般為“ 1 ” “2”“5”。并且如果計算檢定結果不確定度,一般不考 慮修約誤差的分量,而且修約時,還要遵循“偶數法 則”。比如一塊60MPa精密壓力表的最小分度值為5MPa,按照規程要求進行1/10估讀,估讀值為05MPa,則數據修約間隔應為0.05MPa。如果1 OMPa點測量平均值為9.925MPa,按照通常修約法則,應當 修正為9.90MPa。舍人誤差為0.025MPa。而lOMPa測量 點測量結果不確定度(使用標準器為0.05級活塞壓力 計:)約為0.029MPa,與該點舍人誤差相近。這很可能造 成由于數據修約而導致比對結果的值大于1的情 況。所以為了確保比對結果的公平,我們要么考慮數 據修約產生的不確定度,要么對修約作出規定(如規 定9.925MPa按0.01間隔修約,修約后為9.92MPa),這 樣能減少由于修約造成的較大誤差。
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