压力变送器测量结果的不确定度评定_李英杰
压力变送器的现场检定测量不确定度的评定

o r d e r t o i mp r o v e t h e me a s u r e me n t a c c u r a c y , i n t h i s p a p e r , s t u d y t h e v a i r o u s f a c t o r s a f f e c t i n g me a s u r e me n t , a n d a n a l y s i s
s u r e, lo f w, l i q ui d l e v e l e t c .I n mo s t c a s e s , t h e pr e s s u r e t r a n s mi t t e r t e s t r e q ui r e s o n l i n e t e s t i n g i n t h e ie f l d pr od u c t i o n .I n
关 键词 : 测量 : 不确定度 : 自由度 : 误差 中 图分 类号 : i o n o f t h e Un c e r t a i n t y o f Pr e s s u r e Tr a n s mi t t e r On - s i t e Me a s u r e me n t
备, 广 泛应 用 于 工业 过 程 中压 力 、 流量 、 液位 等 工 艺 参 数 的检 测 , 是 自动 化 控制 的主要 数 据来 源 。对 于
压 力 变送 器 , 由于现 场 检定 / 校准耗时短 . 检 定 过 程
采用在线检测 , 无需拆卸 。 安 装 位 置 带 来 的 零 点 偏 移 误差 不 用 考虑 , 所 以多数 情 况 下压 力 变送 器 的检 定 都在 现场 进行 。这就需 要对 现场 检定 条件 进行 不 确 定度 的分 析 , 只有符 合要 求才 可进 行检 定 。
压力变送器现场检定结果的测量不确定度评定分析

压力变送器现场检定结果的测量不确定度评定分析作者:陈平来源:《商情》2017年第02期(中国原子能科学研究院核技术应用研究所)本文概述了压力变送器现场检定及其不确定度评定对实际工作的影响和意义,针对现场检定的两台编号为:C011、C013;型号为:1151的压力变送器进行了测量不确定度评定分析并对检定结果进行比并给出有针对性的检定方案,为压力变送器现场检定提供了更为便捷、更加有针对性的检定结果和可靠测量。
压力变送器计量检定现场检定测量不确定度一、压力变送器现场检定及其不确定度评定对实际工作的影响和意义使用现场压力校准仪在生产和工作现场对压力仪表、压力变送器及压力测量控制系统进行校准的数据能够代表生产和工作现场真实运行的情况,减少和避免了环境及工作条件不同而引起的误差,提高了检定和校准的准确度,保证了生产产品的质量,并且提高了工作效率。
对现场压力变送器检定结果进行不确定度分析也是至关重要的,其表征现场复杂情况对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度的影响,对标准器及配套设备的选定、环境条件限定等都息息相关。
二、压力变送器现场检定结果的测量不确定度评定对现场一块0.5级、量程(0~7.5)kPa的压力变送器进行现场检测并对测量结果进行了不确定度的分析评定。
(环境温度:28℃相对湿度:50%)计算如下:通过分析得出:由于测量误差的存在,被测量值的不能肯定的程度为不确定度,其表明该结果的可信赖程度。
它是测量结果质量的指标。
不确定度越小,所述结果与被测的真值愈接近,质量越高,其使用价值越高;不确定度越大,测量结果的质量越低,水平越低,其使用价值也越低。
Ure=0.48 %(k=2)一方面便于使用这台压力变送器的人评定其可靠性,另一方面也增强了测量结果之间的可比性。
三、压力变送器现场检定结果的对比分析通过对堆工部22室两台编号为:C011、C013;型号为:1151的压力变送器进行一年的数据监测(每月检定一次,检定12次,每次6组数据),对检定数据(绘制曲线图)进行对比分析,给出仪器不同时间、不同季节、不同温湿度条件下的测量性能、稳定度及准确度情况,给使用者提供合理使用仪器建议根据自身仪器情况制定检定计划。
压力变送器输出电流误差测量结果的不确定度评定

压力变送器输出电流误差测量结果的不确定度评定1概述1.1测量依据:JJG882—2004《压力变送器检定规程》。
1.2测量环境:温度(20±5)℃;相对湿度45%—75%RH。
1.3测量标准:用活塞压力计和数字万用表作为测量标准。
a)活塞压力计的主要技术指标:测量范围:(-0.1-60)MPa准确度等级:二等b) 数字万用表主要技术指标测量范围:(0—100mA)准确度等级:0.01级1.4被测对象本例评定的对象为差压变送器,差压测量范围(0—60kPa)输出电流为(4—20mA)准确度等级0.5级。
最大允许误差(±0.08mA)。
1.5 测量过程将变送器的压力测量室与活塞压力计相连接,电流输出端与数字万用表仪相连。
向变送器加入相应的压力值,用数字表的电流档,测量相应的电流输出值。
a)按JJG882—2004的检定方法,在测量范围内选择5个测量点,包括上限值和下限值在内基本均等。
测量点为0%、25%、50%、75%、100%。
b)从下限值开始进行上、下行程作为一次循环的测量,计算输出误差,作为测量结果。
2.数学模型: 变送器输出电流测量的数学模型△I = I-(Im /Pm×P +I)式中△I ____ 变送器的输出电流误差;I ____ 变送器输出电流值;I m _______ 变送器输出电流量程;P m________变送器压力输入量程;I0 ________变送器输出电流起始值。
3.输入量的标准不确定度评定3.1输入量I的标准不确定度u( I )的评定输入量I的标准不确定度来源于数字表的电流档测量不确定度u(I1)和变送器电流输出的测量不重复性u(I2 )。
3.1.1数字万用表电流测量档的测量不确定度u(I1)的评定u(I1)的主要来源是数字表的电流测量档最大允许示值误差,因此,应采用B 类方法进行评定。
数字表的电流档最大允许误差为±0.01%量程,变送器的输出电流的最大值为20mA,所以半宽度a=100mA×0.01%=0.01mA。
压力变送器测量不确定度评定

压力变送器测量不确定度的评定1 概述1.1 测量依据JJG882-2004《压力变送器检定规程》。
1.2 环境条件温度(20±2)℃,相对湿度不大于80 %。
1.3 测量标准一等活塞压力计作压力标准器,准确度等级为0.02级。
6位半高性能数字万用表1.4 被测对象准确度等级为0.1级的压力变送器。
1.5 测量过程根据被检仪器的量程不同,用相应范围的,4位半高性能数字万用表作为被检仪表输出信号检测仪器。
检定前,正确安装连接好后,检定系统应预热不少于十五分钟,并连续对被检器预加测量上限(或下限)压力3次。
对于0.1级的压力变送器,应在测量范围内至少均匀或合理地选取6个检定点(包括零点),连续进行3次循环检定,然后根据检测数据按照规程要求评定被检器的各项误差。
1.6 评定结果的使用符合上述条件的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评定结果。
2 数学模型(1)0A A d -=δ式中:δ—变送器的基本误差值(mA );A d —变送器的实际输出值(mA );A 0—变送器的理论输出值(mA )。
A 0又可分解为:(2)000P P A C A mm∙+=式中: A m —变送器输出量程(mA );P m —变送器输入量程(MPa );C 0—A 0的起始理论输出值(mA );P 0—变送器的输入压力值。
此输入压力值P 0包括两项内容,一项是二等活塞压力计产生的标准压力值P 1 ,另一项是变送器取压口与活塞压力计活塞下缘处不是同一水平面产生静压力差P 2。
P 2表达式为:P 2=ρgh (3)式中:ρ—标准压力计用介质液的密度,0.88*103kg/m 3;g—当地重力加速度,9.8m/s 2;h—被检器取压口中心与压力计活塞下端面的高度差。
那么,式(1)可写成:(4)()01C gh P P A A mmd -+-=ρδ故:()1=∂∂=Iu I c ()()MPa mA P A P u P c m m /5.0321611-=-=-=∂∂=()()1300431.08.9*1088.03216-⋅=⨯⨯-=⋅-=∂∂=m mA g P A h u h c m m ρ3 分量标准不确定度的分析计算选取一只0.1级(0~32)MPa ,输出电流范围为4~20mA 的压力变送器,选用的活塞压力计为1~60MPa 的0.02级活塞压力计。
压力变送器输出值误差的不确定度评定

( ) 学模 型 1数
II ( P P l = 一 I | +
作 的外 磁 场
3测 量 用 标 准 .
式 中 : 卜 _ 压 力 变 送 器输 出 误 差 , △ mA;_ , 变 送 器 输 出 电 流 值 , A;, m 一 mA; _ P
按 被 检 表 的 量 程 首 先 选 择 数 字 压 力 计 的压 力 模 块 (~ .) a 将压 力 变送 器 按数 字压 力 计 的 说 明书 的要 0 20 MP , 求 安装 在 数 字 压力 计 上 , 图 l 示 。 根据 JG8 2 2 0 如 所 J 8— 0 4 的 要求 , 定 时 , 下 限 开始 平稳 输 入压 力 信号 到 各 检 检 从 定点 . 读取 并 记 录输 出值 直 至 上 限 。 后 。 向平 稳 地改 然 反 变 压力 信 号 到各 个 检 定 点 .读 取 并 记 录输 出值 直 至下
变 送 器 只 是 表 面 存 在 积 灰 , 牌 齐 全 , 需 对 测 量 结 果 铭 只 进 行 检定
7检 定 结 果 .
J 82 20 { , J 8— 0 4  ̄ 力变 送 器 》 定 规程 。 G 检
2环 境 条 件 .
() 1 环境 温 度 : 2 + )C; (0 5 o 相对 湿 度 :5 7 %。 4 %~ 5 ( ) 处 环境 无 影 响输 出稳 定 的机 械振 动 。 2所
压 力
便携式数 字压力计包括 主机 、 信 电缆 、 力泵 、 通 压
标 准压 力 模 块 、直 流 毫 安 电流 表 ,其 中压 力 模 块 量 程 为 ( .102 1 20 40) a 准 确 度 为O0 级 ; 流 毫 00 、.、 . . 、. MP , 0、 .2 直 安 电流 表量 程 为 ( ~ 00 mA。 确度 为00 级 。 02. 0) 准 .2
压力变送器示值误差测量结果不确定度评定

: 一l m A/ M Pa
O p
标准 电阻对变送器输出误差的灵敏系数为
-
3 . 2 输入量 p的标准不确 定度 “ 的评定 输入量 P 的标准不确定度的主要来源为 0 . 0 0 5级活塞式压力计 ,其最大允许示值误差 为 ±0 . 0 0 5 %,所 以半宽度
a= ( 0 . 00 5% × 1 6 MP a) = O . 0 0 0 8 MP a
0 . 0 0 0 1 9 4
0 . 0 0 0 4 R 0 . 0 0 0 7 2 0 . 0 0 0 9 6 0 . 0 0 1 2
c
( Ⅱ L A )
( k
( m A ) = 2 )
0 . 0 0 0 5  ̄
0 . 0 0 0 6 0 0 . 0 0 0 6 6 0 . 0 0 0 7 1 0. 0 0 07 0 .
输 入骨
,
标 准 不 确 审 席 0 . 0 7 9 m V 0 . 0 6 4 m V 0 . 0 4 m V n . n n 6Q 0 . 0 0 0 4 6 M P a
概塞 杰 均匀 泰 均匀 均匀
分 分 分 钋 分 分
布 布 布 布 布 布
铺 系新 0 o1 Q
试 验 与检 测
压力变送器示值误差测量结果不确定度评定
冯伟 郝 松 乔新 红
辽宁省计量科学研究院 辽宁 沈 阳 1 1 0 0 0 0
摘要 :本文使用 O . 0 0 5级活塞式压力计标准装置校准 0 . 0 5级 的压力变送器 ,分析 了校准结果不确定度来源 ,评定 了扩展 不确定度 。 关键词 :不确定度 压力变送器
uf
4
R 1 1 6 2 0
压力变送器输出误差的测量不确定度评定

一 压力 变送 器输 出量程 ,mA; P一 压力变送 器输入 压力值 ,MPa; Pm一压 力变送 器输 入量程 ,MPa; 厶一 压 力变送 器输 出起 始值 ,mA。 输 人压 力对压力 变送器 输 出误 差 的灵敏 系数 为 :
c1l:— OP :— P :一 一 4 :一 一 4mA/MPa
《计量s浸t试技术》2012年 第 39卷第8期
压 力 变 送 器 输 出误 差 的 测 量 不 确 定 度 评 定
Evaluation of Measurement Uncertainty in Pressure Transmitter Output Error
金 希 永
(桓 台县计量检定测试所 ,山东 桓 台 256400)
使 蒸 馏烧 瓶 内的氢 氧化 钠溶液 的浓 度保持 在 O.9mol/L~
1.0mol/L。
3.3 硼 酸吸 收液 的温度 不应超 过 4o℃ ,否 则对氨 的吸 收
作用 减 弱而造 成损 失 ,此 时 可置于冷 水浴 中 。
4 滴 定
滴 定是整 个 实验过 程 中的最后 一个步 骤 。关 键 的环
20.006,20.010,20.O11,20.010,20.006,20.009。
(下转 第 90页 )
《计量与潮试技术》2012年第 39卷第8期
NH3+H3BO3
NH4 + H2BO3—
3.2 40%氢氧 化钠 溶化 液 中 的 (NH4)2SO4全 部 转 化 为
(P)=M(P1)= =1.73KPa
、,j
u(P )的相 对标准 不确定 度估计 95% 则 自由度 1=200 3.2 输 入量 ,的标 准不确定 度 ,的标准不 确定度 的主要 来 源是 智能 数 字压 力 校 验 仪 的电流 测 量 误 差 和 测量 重 复 性 。环 境 温 度 影 响 可 忽
压力变送器测量结果的不确定度评定

压力变送器测量结果的不确定度评定发表时间:2019-09-10T16:37:26.140Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年10期作者:张鑫[导读] 压力变送器的应用在很多工业生产过程中都有着相当重要的意义,在这一个过程中得到的测量结果有一定的不确定度,文章就此进行分析。
国家电投青海黄河电力技术有限责任公司青海西宁 810000摘要:压力变送器的应用在很多工业生产过程中都有着相当重要的意义,在这一个过程中得到的测量结果有一定的不确定度,文章就此进行分析。
关键字:压力变送器;测量结果;不确定性1、前言压力变送器在应用的过程中得到的测量结果如果不能够准确的确定不确定度则会导致后续应用的过程中存在严重的问题,所以需要做好相关的评定工作。
2、概述精密测控技术在国家经济与科技的发展中起着基础作用,在先进制造业技术领域中的应用越来越广泛,目前随着我国国民经济的飞速发展,对精密测控技术的需求和要求也越来越高,出现了许多新的测控需求。
在现代化的工业生产过程中,压力是一个非常重要的参数,它决定了生产的过程是否正常进行,压力与温度、流量一起并称为工业自动化控制的三大要素。
在这种背景条件下,原有的弹性元件式压力表和液体压力计已不能达到人们的使用要求。
因此各种结构和原理的压力传感器涌现出来,在过程控制、压力测量等领域中起到了不容忽视的影响。
目前,随着国民经济的发展,在诸如航空航天、水利水电、武器装备、汽车生产等工业领域里,对压力变送器的测控精度成型以及稳定性能提出了越来越高的要求和期望,因此对压力变送器测量结果的研究具有十分重要的意义和应用价值。
我们以输出信号为电流值的压力变送器为例,按照JJG882-2004《压力变送器检定规程》和JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》的要求进行评定,我使用Const273智能数字压力校验仪通过比较法直接对其进行测量,使用FLUKE 8808A数字多用表采集压力变送器输出的电流信号。
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但现在的测量参数大多集中在稳态平均总压的测量, 测量参数仅限于对内流气动性能的分析 , 关于叶片承 载气动载荷和机械激振载荷等稳定性的判断 , 还需在 后续的工作中进一步完善。
工业计量 2010 年增刊 2
·315·
极差法标准 偏差 s i / mA 0. 00672 0. 00356 0. 00237 0. 00198 0. 00237 0. 00237
输出电流 / mA 1 4. 043 7. 253 2 4. 060 7. 260 3 4. 052 7. 258 4 4. 048 7. 262 5 4. 052 7. 259 6 4. 058 7. 255
( 上接第 217 页)
图6
国外叶型静压探针图
国外在内流动态压力测试技术已经普遍性的采 用,从所掌握的资料中可以看出, 不仅表现在开发出 不同类型的动态压力传感器, 如图 6 所示的传感器, 更重要的是通过测量量化了真实的流动状态 , 完成对 计算数据的对比。
[ 参考文献] [ 1] 张 朴,李 应 红,等 . 某 型 轴 流 发 动 机 气 动 不 稳 定 试 验 [ J] . 推进技术,2005,26 ( 2 ) : 129 - 133. [ 2] 杨 慧,何 力,等 . 压 气 机 线 性 振 荡 叶 栅 气 弹 试 验 研 究 ( 一) 非定常气动响应 [ J] . 航空学报,2008: 795 - 803. 图7 风洞校准图 [ 3] 李承辉,刘浪 . 多级轴流压气机出口增压容积对失稳边 界的影 响 [J] . 燃 气 涡 轮 试 验 与 研 究 . 1995. ( 4 ) : 10 - 15. [ 4] 乔渭阳,敬睿 . 叶轮机动态参数测试技术 [M] . 北京: 国防工业出版社,2004. [ 编辑: 谢永善]
估计 u ( I2 ) 可 信 度 为 90% , 则 u ( I2 ) 自 由 度 为 ν( I2 ) = 50 。 4. 3 活塞压力计不确定度 u( p s ) 标准器示值误差在检定压力上限 0. 5MPa 时最大, Δp = ± 0. 5MPa × 0. 05% = ± 0. 00025MPa 区间半宽 a = 0. 00025MPa, 正态分布, k = 2 , 则 标准不确定度 u( p s ) = a = 0. 000125MPa k
估计 u ( p s ) 可 信 度 为 90% , 则 u ( p s ) 自 由 度 为 ν( p s ) = 50 。
5
合成不确定度
灵敏度系数由数学模型得: 电流: c = 1 压力: c p = 32mA / MPa u( I) = u 槡
2
4
4. 1
不确定度评定
压力变送器电流输出多次重复性测量引起的标 准不确定度 u( I1 )
u( p s ) = 0. 000125MPa, ν( p s ) = 50 综上,合成标准不确定度为 uc = u 槡
2 2 ( I ) + c2 p u ( ps ) =
0. 010 2 + ( 32 × 0. 000125 ) 2 mA = 槡
[ 收稿日期] 2010 - 06 - 23 ·314·
测量不确定度
7 测量不确定度报告
测量 0. 5 级压力变送器输出电流测量结果的扩展 不确定度为: I = 20mA,U = 0. 0316mA,k = 2 。
[ 编辑: 薛 敏]
6
扩展不确定度评定
置信 概 率 时 p = 95% , 扩 展 不 确 定 度 U95 = k95 ,
U = 0. 0316mA,k95 = 2 。
测量不确定度
UNCERTAINTY OF MEASUREMENT
压力变送器测量结果的 不确定度评定
李英杰,朱媞媞
( 大庆油田计量检定测试所,黑龙江 大庆 163000 )
压力变送器是一种将压力变量转化为可传送的标 准化输出信号的仪表,而且其输出信号与压力变量之 间一般存在线性函数关系。
n
u ( I1 ) = 4. 2
表1
压力 / MPa 0 0. 1 0. 2 0. 3 0. 4 0. 5
( I1 ) + u2 ( I2 ) =
0. 0079 2 + 0. 0062 2 mA = 槡 0. 010mA ν ( I) = 0. 010 4 = 53. 95 0. 0079 4 0. 0062 4 + 25 50
测量数据表
Байду номын сангаас
2
数学模型
I = px × 16mA + 4mA pm
式中: I 为变送器输出电流, mA; p x 为输入压力值, MPa; p m 为压力变送器量程,MPa。
3
误差来源
A 类: 压力变送器电流输出多次重复测量引入的 不确定度。 B 类: 标准器引入的不确定度, 分为压力校验仪 直流电流表的示值误差引入的不确定度分量和活塞压 力计引入的标准不确定度分量。
Industrial Measurement 2010 Supplementary Issue 2
UNCERTAINTY OF MEASUREMENT
0. 0108mA 0. 0108 4 = 71. 43 自由度 ν eff = 0. 010 4 ( 32 × 0. 000125 ) 4 + 53. 95 50
1
测量过程
测量依据: JJG 882—2004 《压力变送器检定规程》 JJF 1059 —1999 《测 量 不 确 定 度 评 定 与表示》 环境条件: 温度 ( 20 ± 5) ℃ ,相对湿度 45% ~ 75%
直流电流表示值误差引入的不确定度 u( I2 )
槡n
s2 ∑ i i =1
= 0. 0079mA, 自由度 ν( I1 ) = 25
标准直流 电 流 表 的 示 值 误 差: ΔI = ± 0. 05% × 20mA + 0. 002mA = ± 0. 0124mA 区间半宽 a = 0. 0124mA,正态分布, k = 2 , 则标 准不确定度 u ( I2 ) = a = 0. 0062mA k
测量标准: 0. 05 级 ( 0 ~ 60 ) MPa 活塞压力计 电流标准: 便携式压力校验仪 Druck DPI601 测量范 围: 0 ~ 24mA,精度 ± 0. 05% 读数,满量程的 ± 0. 01% 。 测量对象: 0 ~ 0. 5MPa,0. 5 级数字压力变送器。
10. 462 10. 465 10. 460 10. 462 10. 467 10. 461 13. 670 13. 673 13. 672 13. 667 13. 671 13. 668 16. 882 16. 883 16. 879 16. 883 16. 885 16. 880 20. 090 20. 090 20. 089 20. 085 20. 087 20. 091