《叶轮式风速计校准规范》不确定度评定

将风洞的稳定性引入的不确定度计入流场压差测量的 B 类不确定度，风洞稳
定性要求为 0.5%，按均匀分布，则风洞稳定性引入的 B 类相对不确定度为:
0.5% √3
0.29%
5.3 皮托管配合微差压仪表测量引入的标准不确定度
皮托管配合微差压仪表测量引入的标准不确定度包括皮托管、温度、相对湿
度、大气压力、微差压仪表测量引入的不确定度。
度
0.86% 9.95 0.25 m/s
按照同样的方法，计算得到校准风速点 25.08m/s 时，标准器的标准不确定
度分别为 0.212 m/s。
5.8 被校风速计测量重复性引入的标准不确定度
测量重复性引入的不确定度按 A 类评定。校准点 9.95m/s 时，被校风速计 3
次重复测量的数值为 9.80 m/s、9.80 m/s、9.80m/s。根据极差法计算实验标准
定度分别为 0.3%。
5.4 风洞测量段气流温度 t 的相对标准不确定度
由温度计的校准证书可知，扩展不确定度为 U=0.2℃（k=2），测量时风洞
测量段气流温度 t 为 19.4 ℃，则 t 的相对标准不确定度为：
0.2
100% 0.034%
2 （19.4 273.15）
5.5 大气压力 P 的相对标准不确定度
定。采用量程为 1600Pa 的微差压仪表，根据所用微差压仪表校准证书，MPE
为±1Pa，则微差压仪表引入的 B 类相对标准不确定度为：
.√
0.96% 压差相对标准不确定度：
100%
∆
,∆
,∆
0.098% 0.96% 0.96%
按照同样的方法得到校准风速点 25.08 m/s 时，流场压差的相对标准不确
||
（2.6）
∆
273.15
0.378
5 不确定度评定
5.1 风洞均匀性引入的相对标准不确定度
将风洞的均匀性引入的不确定度计入流场压差测量的 B 类不确定度，风洞
均匀性要求为 1%，按均匀分布，则风洞均匀性引入的 B 类相对不确定度为: 1% 0.58% √3
5.2 风洞稳定性引入的的相对标准不确定度
（5～50）m/s （0～1600）Pa
1.000 ；MPE：±0.5% MPE：±1Pa
风洞
（1～50）m/s
稳定性 0.5%；均匀性 1%
配套设备
温度计 湿度计
（0～50）℃ （10～95）%RH
U=0.2℃（k=2） U=1.5%RH（k=2）
气压计
（500～1050）hPa
MPE：±0.07kPa
0.29%
5.3.2 压差相对标准不确定度 ∆
校准风速点为 9.95m/s 时，采用微差压仪表重复性测量 3 次压差∆ 的值分 别为 60.0 Pa，59.9Pa，59.9 Pa。计算得到微差压仪表重复性测量的 A 类相对
不确定度 , ∆
0.098%。
用微差压仪表测量流场压差，微差压仪表本身引入的不确定度按 B 类评
书，扩展不确定度为 U=1.5%RH（k=2），测试时相对湿度为 37%，则空气相对湿
度的相对标准不确定度为：
1.5% 2 37%
100%
2.03%
5.7 （ 0.378 ）的相对标准不确定度
0.378
由式（2.3），计算得到在校准环境温度 t 为 19.4 ℃时，饱和水蒸汽压力
2253.61Pa，则 0.378
用空盒气压表进行大气压力测量的不确定度按 B 类评定。根据所用空盒气
压表的校准证书，MPE 为±0.07kPa，按均匀分布，测试时大气压力为
101.9kPa，则大气压力 P 的相对标准不确定度为：
0.07
100% 0.04%
√3 101.9
5.6 空气相对湿度 的相对标准不确定度
用湿度计进行风洞测量段内空气相对湿度测量，根据所用湿度计的校准证
0.44
3 测量模型
皮托管配合微差压仪表校准风速计的示值误差的计算公式如下：
（2.1）
其中，
23.961
√∆
. .
（2.2）
（2.3）
23.961
√∆
. .
（2.4）
4 不确定度传播率 引起示值误差 测量结果不确定度的 和 分量彼此独立，依据公式
∑
∙
，则：
式中：
灵敏系数
1，
Hale Waihona Puke 1。因此， （2.5）
由式（2.2），再考虑风洞均匀性稳定性引入的不确定度分量，可得：
差：
1.69
0m/s
则由被校风速计测量重复性引入的 A 类标准不确定度为：
√3 0m/s 按照同样的方法得到校准风速点 25.08 m/s 时，被校风速计测量重复性引入 的 A 类标准不确定度分别为0.059m/s。 5.9 合成标准不确定度
根据式（2.4），合成标准不确定度按下式计算得到：
具体计算结果见表 2。
6 扩展不确定度 取 2，则
，各校准风速点的扩展不确定度见表 2。
表 2 各校准风速点的扩展不确定度
标准风速 m/s
被校准风速 m/s
示值误差 E （m/s）
合成标准不确定 度 （m/s）
扩展不确定度 U （k=2） （m/s）
9.95
9.80
-0.15
0.25
0.5
25.08
24.8
-0.28
0.22
70381.03Pa
0.378
0.378
e 0.378
0.378
0.378
（2.7）
由式（2.3），可得：
e
2
7.0128Pa
综上根据式（2.7），计算可得：
因此，
0.378
17.267598 Pa
0.3846
. .
0.025%
校准风速点 9.95m/s 时，根据式（2.6），可得：
| | 0.025% 根据式（2.2）计算得到标准器风速测量值 为 9.95 m/s，则标准不确定
测试时校准环境温度为 19.4℃，相对湿度为 37%，大气压力为 101.9kPa。
5.3.1 皮托管系数 的相对标准不确定度
皮托管系数 K 的不确定度按 B 类评定。根据所用皮托管的校准证书，皮托
管的系数 K=1，MPE 为±0.5%，按均匀分布，则皮托管系数 的相对标准不确定
度为：
0.5% √3
叶轮式风速计校准不确定度评定
1 概述 被测风速计测量范围为（1～30）m/s，根据本规范的校准方法，以 9.95m/s、
25.08 m/s 校准点为例，对被校风速计示值误差进行校准。 2 测量标准
所用标准器及配套设备名称及技术指标见表 1。
表 1 标准器及配套设备
分类
名称
测量范围
技术指标
标准器
皮托管 微差压仪表