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壓力表的工作原理是利用彈性敏感元件在壓力作用下產生彈性形變，其形變量的大小與作用的壓力成一定的線性關系，通過傳動機構 放大,由指針在分度盤上指示出被測的壓力。本文按JG52-2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表》檢定規程，對一只1. 6級（0 ?2. 5) MPa彈簧管式一般壓力表示值誤差測量值的不確定度進行分析與評定。

1.概述

（1）測量依據:JJG52 -2013《彈性元件式一般 壓力表、壓力真空表和真空表》檢定規程。

（2）檢定環境：溫度（20 ±5) ^,相對濕度容 85% ,氣壓符合大氣壓力，儀表在檢定前應在以上規 定環境條件下至少靜置2小時。

（3）測量標準:0. 05級(1?10) MPa精密壓力表。

⑷被檢對象:1.6級(0 ~2.5) MPa彈簧管式一般

壓力表,最大允許誤差(90 ~ 100) %為?.5%,其余部 分 ?.6%。

(5)檢定方法:用精密壓力表檢定一般壓力表， 采用直接比較法,通過升壓和降壓將被檢表與標準 器進行比較,被測一般壓力表示值與精密壓力表示 值與之差值為被檢壓力表的示值誤差。

2.測量模型

= P被-^標

式中:4P—被檢表的示值誤差；

P被一被檢一般壓力表顯示值;

P標一精密壓力表的顯示值。

靈敏系數就是對測量模型表達式的各分量求偏 導,即：

dAP/dP 標=-1 dAP/dP 被=1

3.各分量不確定度分析

（1）取一只1.6級(0-2.5) MPa ,最小分度值為

05MPa的_般壓力表進行全量程檢定,選2MPa點重 復檢定10次估算其相對標準不確定度,如表1。

樣本均值

?1 n x, + + X3 …+ x,0 / 、

x =丄=^^ 10 =2. 005 (MPa) n i = 1 10

試驗標準差：

I^A xi 一 x) 2

s(x) = J~=?1~=0.007 (MPa) 槡 n -1

相對標準不確定度：

s(x) 0 007

u{ = x100% =02?7x100% =0. 28%

其自由度% =9

表i

（2）溫度變化對測量值的影響：溫度的變化會 引起被檢表彈簧管發生位移，引起測量不準確。一 般壓力表須在（20 ±5) 蚓下檢定，溫度的修正系數 按 GB/T 1226 -2001,—般壓力表取 K =0.04%C,

溫度取?C,半寬a =5C,服從均勻分布,則k =槡

c ( Pt) X a X P

u2 = ^1 X 100 %

P X槡

= 0.0004 x5 x2. 5 X100% =0. 12%

2.5 x 槡

其估計的可靠程度為50%,故自由度為：

v2 = 1 /2 x (50%) -2 =2

（3）被檢壓力表估讀引入的不確定度:規程規 定在檢定時要求讀數到最小分度值的1/5,該壓力 表的最小分度值為0. 05MPa,則半寬a =0. 01 MPa,

服從均勻分布,則k =槡3

u3 = ?x^x100% = 0~01 x100%

槡3 P 2.5 x槡

=0. 23%

其估計的可靠程度為50%,故自由度為：

v3 = 1 /2 x (50%) -2 =2

（4）輕敲示值變動量的影響：根據JJG52 -2013 檢定規程的規定,示值變動量的最大允許值為允許 基本誤差的一半,其分布也屬于均勻分布，

x (x 2. 5 x 1. 6%)

u4 = 2 x 100 % = 0. 23 %

2.5 x 槡

其估計的可靠程度為25%,故自由度為：

v4 = 1 /2 x (25%) -2 =8

（5）數據修約的影響：根據規程，檢定結果要求 修約至被檢表的最小分度的1/5,其修約誤差則為 估讀的1 /2,服從均勻分布,取k =槡

了 x x 0. 05

u5 =-?^5 x 100% =0. 11%2. 5 x 槡3

其估計的可靠程度為50% ,故自由度為：

v5 = 1 /2 x (50%) -2 =2

我們選用的標準器是0. 05級精密壓力表,根據 檢定系統表及檢定規程可知，標準器的擴展不確定

度為：Urd (P標)=0.05% (p =99%),服從正態分布, k =2.58,

U 1 …咖 0.05% x10 1 u = T X P x100 % = 2.58 X^X100 % = 0.02%

估算值的可靠程度，自由度h一

4.相關性

各輸入量之間不存在相關性。

5.標準不確定度分量一覽表（見表2)

表2

6相對合成標準不確定度為

丨~2 2 2 2 2 2"" ucrel =槡 u{ + u2 + u3 + u4 + u5 + uA

=槡.282 + 0.122 + 0.232 + 0.232 + 0.112 + 0.022 = 0. 46%

7.被測量分布的估計

由標準不確定度分量一覽表中可以看出，在6 個不確定度分量中，有5個分量大小相對接近,故根 據中心極限定理可判斷測量滿足正態分布。

8.相對擴展不確定度

取k =2,相對不確定度 U = k x ucrel = 2 x0. 46% =0. 92%

9.測量不確定度報告

6級一般壓力表在2MPa點的示值誤差擴展 不確定度U = 0.92%, =2。報告的擴展不確定度 是由標準不確定度乘以包含因子k =2得到的。對 于正態分布來說,這對應的包含概率約為95%。