1 概述
1. 1 測量原理
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
通過實(shí)例來進(jìn)行分析，本次測量所使用的標(biāo)準(zhǔn)器和被檢器的詳細(xì)參數(shù)見表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)測量范圍( 0 ～ 2) MPa測量范圍( 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( 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 不確定度來源
5. 1 被測壓力變送器示值標(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 不確定度分量的評定
6. 1 壓力變送器輸出電流重復(fù)測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)，測量示值誤差數(shù)據(jù)如表2( mA) :
B 類，正態(tài)分布，由證書得出吉時(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) 。在評定時(shí)取壓力變送器示值誤差的#大值在20mA 點(diǎn)，即#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100mm，按照均勻處理，u22 = ρgΔh = 842Pa≈0. 0008MPa液柱產(chǎn)生的測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不確定度為20%，則u22的自由度為
v22 = 12σ[ u ] { 22 /u } 22 2 = 12
