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1、压力(差压)变送器输出电流误差测量结果的不确定度评定一、概述1、测量依据：JJG882-2004压力变送器检定规程。2、测量环境：温度(205)C ；每10min变化不大于1C；相对湿度45%75%RH。3、测量标准：用700P04 (0100) kPa数字压力计和过程仪表校准器作为测量标准。4、被测对象被检差压变送器的规格测量范围：(0100) kPa；准确度等级：0.2级输出电流：(420) mA二、数学模型、灵敏度系数和方差变送器输出电流的数学模型： I = I-(I/P XP +I)m m0式中/ 变送器的输出电流误差，mA；I 变送器输出电流值，mA；Im 变送器输出电流量程，mA；
2、Pm 一 送器压力输入量程，kPa ；Im变送器输出电流起始值，mA。灵敏度系数为：dMC =11dI曲C =126I06AI-1C =dp=m=-0.16mA/kPa3pm方差：因个输入量彼此独立，合成标准不确定度u (y)为：u (y) = Ac u (/ )2 + lcw (/ U2 + lcw (p U2c1 c2 c 03 c三、输入量的标准不确定度评定1、输入量I的标准不确定度Uc(I)的评定输入量I的标准不确定度来源主要是被检压力变送器的测量不确定度，可以通过连续重复测 量得到测量列，采用A类方法进行评定。在本装置正常工作的条件下，对压力变送器100kPa点做10次重复测量，得测
3、量列(单位: mA) 19.992,19.995,19.996,19.996,19.996,19.998,19.997,19.998,19.998,19.997 单次测量标准差丫（ I广 IS=, =0.0018mA1n-1任意选取3台同类压力变送器，每台分别在0kPa、25 kPa、50 kPa、75 kPa、100 kPa 处重复性条件下连续测量10次，共得到15组测量列，每组测量列按上述方法计算得到单次实验标准差，如表所示。测量列0(kPa)25(kPa)50(kPa)75(kPa)100(kPa)S. (mA)0.00170.00180.00210.00190.00180.00210.
4、00220.00160.00210.00170.00230.00210.00190.00220.0020合并样本标准差：s =0.0019 mA m i=1 J实际测量中在重复性条件下测量3次。以3次测量算术平均值为测量结果，则得到:uc（l）=s./扼=0.0011 mA自由度v(I) =812、输入量10的标准不确定度Uc（I0）输入量I0的标准不确定度主要由（FLUKE744）过程仪表校验仪的准确度、分辨率及环境温 度变化引入，可根据技术说明书及相关技术资料，采用B类方法评定。对于环境湿度及连接 导线的影响可忽略不计。2.1 （FLUKE744）过程仪表校验仪电流测量引入的不确定度Uc（
5、I01）的评定 电流测量范围为16mA时，最小读数为0.001mA，其最大允许误差为 = （0.01%X 16+0.001） mA=0.004mA，区间半宽a =0.004mA，在此区间可认为均匀分布，则包含因子k3，可靠性为90%，自由度j5。，则:u (I01)= 0.004 顼3 =0.0023mA2.2环境温度变化对（FLUKE744）过程仪表校验仪影响引入的标准不确定度Uc（I02）的评定 （FLUKE744）过程仪表校验仪使用时环境温度范围（-1050）C，温度对其影响 = （读数的 0.001%+满刻度的 0.002%） mA/C =0.0006 mA/C根据每10min变化不大
6、于1C的要求，温度偏离为2C其区间半宽a =0.0012mA服从均匀分布，包含因子k-3，可靠性为90%，自由度v疽，则：Uc（I01）= 0.0012/扼=0.0007mA2.3 （FLUKE744）过程仪表校验仪的分辨率引入的标准不确定度Uc（I03）的评定（FLUKE744）过程仪表校验仪的分辨率0.001mA，可靠性为90%，自由度Vf =50，由此引入的不确定度 Uc（I03）=0.29X0.001=0.00029mA2.4标准不确定度Uc （I0）的评定因各分量彼此独立则：Uc （I0）= JL（I01）L + L（I02）L + L）03）l =0.00242mA有效自由度根据韦
7、尔奇-萨特思韦特公式：u4 G）听刃侃4 （y）vi =1i经计算v（I ） =58，取50 03、输入量压力P的标准不确定度uc （P）的评定输入量压力P的标准不确定度主要由数字压力计的准确度及其分辨率引入。可根据技术说明书及相关的资料，采用B类方法评定。3.1数字压力计准确度引入的标准不确定度Uc（P1）的评定当数字压力计量程为（0-100）kPa，最小读数为0.01 kPa，其最大允许示值误差为： 二0.05 kPa按均匀分布估计，则u（Pi）= 0.05/13 =0.0289 kPa可靠性为90%，自由度v =503.2数字压力计分辨率引入的标准不确定度Uc（P2）的评定数字压力计的分
8、辨率0.01 kPa，可靠性为90%，自由度Vfff =50，由此引入的不确定度Uc（I03）=0.29X 0.01=0.0029 kPa3.3标准不确定度Uc（P）的评定因各分量彼此独立,则：uc（P）= OpKnuipK =0.029 kPa有效自由度根据韦尔奇-萨特思韦特公式：Veff经计算v(P) 50四、合成标准不确定度评定Uc（y）的评定1、标准不确定度汇总标准不确定度分量U（xi）不确定度来源标准不确定度cic1 i 1u (x )Viu(I)测量重复性0.0011mA10.0011 mA81u(I0)0.00242mA-10.00242 mA50u(I01)电流测量引入0.00
9、23mA50u(I02)温度影响引入0.007mA50u(I03)电流测量分辨率引入0.00029mA50u(P)0.029 kPa0.160mA/kPa0.00464 mA50u(P01)数字压力计准确度引入0.0289 kPa50u(P02)数字压力计分辨率引入0.0029 kPa502、合成标准不确定度的计算由于点）和U彼此间相互独力，所以合成不确定度U（，）及有效自由度以分别为00.0053 mA。(y) lr w (/ J2 + It w (/ J2 + It w (p J21 c2 c 03 c_ u(AZ)efU 4 (PJ+ U 4 (lJv v由上式计算曲_取整为100五、扩
10、展不确定度的评定变送器属工作用计量器具置信概率取95%包含因子可以查t分布得到 k95 =1.98。U95 = k5u（AI）=1.98X0.0052 0.010 mA标准器选择和符合性可以看出，由标准器带来的合成标准不确定度uc（y）为0.0052 mA,自由度取整为100.合成标准不确定度接近正态分布，同样可以查t分布得到k95 = 1.98。因此，检定时由标准 器带来的扩展不确定度为U95 = 1.98 （y J=0.010mA规程中要求检定用标准及配套设备在检定中引入的扩展不确定度U应不超过被检压力 95变送器允许误差绝对值的结，0.2级变送器最大允许误差0.032 mA即0.011m
11、A,因此标准 器的选择符合规程要求。在本装置正常工作的条件下，对压力变送器2MPa点做10次重复测量，得测量列（单位：mA） 19.993,19.994,19.996,19.998,19.996,19.995,19.997,19.998,19.998, 19.996 单次测量标准差（I -1）2S = 4=1 =0.0017mA1 1n-1任意选取3台同类压力变送器，每台分别在0MPa、0.5 MPa、1.0 MPa、1.5 MPa、2 MPa处 重复性条件下连续测量10次，共得到15组测量列，每组测量列按上述方法计算得到单次实 验标准差，如表所示。测量列0(MPa)0.5(MPa)1.0(M
12、Pa)1.5(MPa)2(MPa)S. (mA)0.00180.00170.00220.00210.00180.00200.00190.00190.00190.00190.00180.00210.00200.00200.0020合并样本标准差：s =上刃=0.0019 mA m i=1实际测量中在重复性条件下测量3次。以3次测量算术平均值为测量结果，则得到:Uc（I）=s./T3 =0.0011 mA自由度v(I) =81因采用同一装置测量电流，因此(0-2) MPa时不确定度分量u(I0)与(0-100)kPa时是相同的， 所以不再另行评定。3、输入量压力P的标准不确定度uc (P)的评定输
13、入量压力P的标准不确定度主要由数字压力计的准确度及其分辨率引入。可根据技术说明 书及相关的资料，采用B类方法评定。3.1数字压力计准确度引入的标准不确定度Uc(Pi)的评定当数字压力计量程为(0-2)MPa，最小读数为0.1 kPa，其最大允许示值误差为： =0.5 kPa按均匀分布估计，则u(P= 0.53 =0.289 kPa可靠性为90%，自由度v =503.2数字压力计分辨率引入的标准不确定度uc(P2)的评定数字压力计的分辨率0.1 kPa，可靠性为90%，自由度v =50，由此引入的不确定度uc(I03)=0.29X0.1=0.029 kPa3.3标准不确定度uc(P)的评定因各分
14、量彼此独立,则：uc(P)= & )L + U 死)L =0.29 kPa有效自由度根据韦尔奇-萨特思韦特公式：Vv u4vi=1i经计算v(P) 50合成标准不确定度评定uc (y)的评定1、标准不确定度汇总标准不确定 度分量u(xi)不确定度来源标准不确定度ciC| i |u (x )viu(I)测量重复性0.0011mA10.0011 mA81u(I0)0.00242mA-10.00242 mA50u(I01)电流测量引入0.0023mA50u(I02)温度影响引入0.007mA50u(I03)电流测量分辨率引入0.00029mA50u(P)0.29 kPa0.008mA/kPa0.00232 mA50u(P01)数字压力计准确度引入0.0289 kPa
