压力表校准证书扩展不确定度计算(自动计算程序)
第八讲 扩展不确定度的计算
第八讲扩展不确定度的计算减小字体增大字体作者：李慎安来源： 发布时间：2007-05-08 10:33:45计量培训：测量不确定度表述讲座国家质量技术监督局李慎安8.1 什么叫扩展不确定度？按《JJF1001》扩展不确定度定义为:确定测量结果区间的量，合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。
也称展伸不确定度或范围不确定度。
符号为大写斜体U，U P。
当除以被测量之值后，称为相对扩展不确定度，符号为U rel，U prel。
符号中的p为置信概率，一般取95%，99%，这时其符号成为U95，U99，U95rel或U99rel。
定义中所指大部分，最常用的是95%和99%。
扩展不确定度过去曾称总不确定度(overall uncertainty)，这一名称已为《导则》所禁止使用，因其从含义上易与合成不确定度混淆。
扩展不确定度是比合成标准不确定度大的一个参数，它等于合成标准不确定度乘以包含因子k后的值，对于合成标准不确定度而言，它是成倍地被扩大了的一个值。
8.2 扩展不确定度分成几种？扩展不确定度根据所乘的包含因子k的不同，分成两大类。
当包含因子k之值取2或3时，扩展不确定度U只是合成标准不确定度u C的k倍。
在给出U时，必须指明k的取值。
实际上，这时的U所包含的信息与u C一样，并未因乘以k后，其信息有所增多。
此外，还有一种包含因子k p，它是为了使扩展不确定度所给出的区间内能有概率为p的合理赋予被测量之值含于其中所必须有的因子。
所得到的扩展不确定度为U p。
一般，只在被测量Y可能值y的分布类型可估计为正态时才给出U P。
这时的k p之值，按u c(y)的有效自由度υeff，通过本讲座6.6中的表得出，即t p值，k p=t p(υ)。
随υ的增大，k有所降低，随p的增大，k p有所增加。
与上述类似，相对扩展不确定度亦有两种。
8.3 什么情况下使用U，什么情况下使用U p来说明测量结果的不确定度？(1)根据有关测量仪器校准的技术规范。
压力表的计量检定及不确定度评定浅谈
压力表的计量检定及不确定度评定浅谈新时代下中国这条巨龙正在不断苏醒着，慢慢的中国经济全速前进着，在世界上所占据的地位越来越举足轻重，慢慢走向世界舞台中央，而国家经济的提高同时也推动着社会生产力不断改革创新焕发活力，在这其中工业生产发展凸显较快，而压力表则是在整个工业生产前进中的一个经典代表，作为一种压力测试装置，它所起到的作用可不小，它的数值的精确关系着在工业生产过程中工业设备的使用性能、安全性能等重要作用[1] 。
所以压力表确保使用数据准确精密直接影响到工业生产的整个流程，从而成为推动企业生产发展的正能量，否则就会成为阻碍生产发展的负能量。
在文中，主要是结合压力表的介绍使用，还有计量检定工作详细描写了压力表的内部和使用环境。
描述了一些基本问题以及解决办法。
标签：压力表；计量检；解决问题一、关于压力表的介绍1、定义通过在表内安装了波纹型或者膜盒等敏感的器件，使器材在受到压力按压的时候，敏感器件能够变形，让变形的敏感器通过转换压力的形式，将力量转化为能够使指针转动的力，压力不一样指针转动的程度就不一样，使得指针能够显示当前的压力值，我们将这种装置称为压力表。
在我们的生活中，压力表可谓是无处不在，比如说家用的压力罐，烧暖气供暖需要用到的压力表，检测能否运输材料在工业中很多也需要压力表。
压力表凭借着自己独特的优势和优良的机械性能，更何况它还价格低廉，用起来便利，所以在工业等方面越来越受欢迎。
但是它作为一种测量工具，它的准确性就不言而喻，要定期的对压力表进行检查，看是否还能使用，在检测的同时还需要遵循和规范标准操作才行。
2、分类压力表的种类非常的多种多样，压力表的使用条件、要求程度以及使用所处的环境不同，我们所需要的压力表的种类也就不尽相同，我们通常根据压力表的精密程度将压力表的程度分为两类，一类是一般压力表，一类是精密压力表，这也是我们在生活已经工业、运输等方面用的最为多最为常见的压力表种类。
（1）根据压力表表盘直径的大小进行分类根据表盘直径的不尽相同，我们将压力表的种类分为大号（200mm），偏大号（100-150mm），中号（150mm），偏小号（50-60mm），小号的压力表（40mm）。
22.自动标准压力发生器(0.1MPa～60MPa)检定校准结果测量不确定度评定报告
陕西XXXX技术有限公司自动标准压力发生器（0.1MPa～60MPa）检定/校准结果测量不确定度评定报告编制：审核：批准：2020年06月06日检定/校准结果测量不确定度评定报告1 概述1.1 测量依据JJG 1107-2015《自动标准压力发生器检定规程》1.2 环境条件温度（20±2）℃；相对湿度＜85%；标准器和被检压力计所处的附近应无明显的机械振动和外磁场（地磁场除外）。
1.3 选用的标准器活塞压力计，编号N2848,太原市太航压力测试科技有限公司，测量范围为（0.1～6）MPa，准确度等级0.01级。
1.4 被测对象自动标准压力发生器，编号18452，西安云仪仪器仪表有限公司，测量范围（0～6）MPa，准确度等级为0.2级。
1.5 测量过程通过升压和降压两个循环将被测自动标准压力发生器各测量点与标准压力值比较逐点读取被检自动标准压力发生器的示值。
被测自动标准压力发生器的示值与标准压力值之差即为被测自动标准压力发生器的示值误差。
1.6 评定结果的使用符合上述条件的测量结果，一般可直接引用本不确定度结果。
2 数学模型以示值误差的形式给出： 标被P P -=δ式中： δ—被测自动标准压力发生器的示值误差；被P —被测自动标准压力发生器示值； 标P —活塞压力计的标准压力值；灵敏系数1c 1=∂∆∂=被P P 1c 2-=∂∆∂=标P P3 标准不确定度的评定3.1被测自动标准压力发生器示值被P 的标准不确定度 ）（被P u）（被P u 不确定度的来源主要有：a ）被测自动标准压力发生器测量重复性引入的不确定度分量）（被1u P ；b ）被测自动标准压力发生器分辨力引入的不确定度分量）（被2u P ； c ）温度变化引入的被测自动标准压力发生器不确定度分量）（被3u P 。
3.1.1被测自动标准压力发生器测量重复性引入的不确定度分量）（被1u P的来源主要是自动标准压力发生器的测量重复性，可以通过连续测量得到测量列，采用A 类方法进行评定。
压力计量标准的测量不确定度评定
• 综上所述, 活塞有效面积合成标准不确定度u(A) • 那么，活塞有效面积合成标准不确定度为：
•
•
(1.9)
• 或者，以相对不确定度表示：
•
•
(1.10)
• 2.1.2 质量的不确定度 ；
• 活塞专用砝码以及活塞与连接件质量的不确定度是活塞 压力计不确定度的又一重要来源，根据公式（1.3）， 考虑影响量，我们可以得到质量不确定度：
识。当压力输出端或被测仪器的参考位置与其不同时， 就需要我们进行气/液柱修正。通常测量位置差的准确 程度取决于所使用的仪器或工具，以B类方法，按照均
匀分布处理。
• 2.1.5.2 介质密度的不确定度 u (ρl) • 如果介质是气体，由于气体的可压缩性，所以应该考 虑气体密度随压力的变化。 • 对于液体，比如我们常使用的蓖麻油或变压器油，由 于其可压缩性较小，因而一般只需考虑其密度。 • 2.1.5.3 合成标准不确定度u(pH) • 由于空气密度和重力加速度的不确定度已经在前面加 以 考虑，而且u(g)和u(a)的值远远小于另外两项，所以 这里只考虑气/液柱差不确定度 u(h)和介质密度的不确 定度 u (ρl)。
(cm2)
活塞半 表面张力 Pa 径 cm 通用介质
(30mN/m)
0.1MPa/kg 1
0.2MPa/kg 0.5
0.5MPa/kg 0.2
1MPa/kg
0.1
2MPa/kg
0.05
5MPa/kg
0.02
0.56
10.6
0.40
15.0
0.25
23.8
0.18
33.6
0.13
47.6
0.08
75.2
• 2.1.1.1 首先我们要考虑活塞在标准状态下有效面积 A0的不确定度uA0。
测量不确定度表述讲座第十讲扩展不确定度的计算
9111 在不确定度报告中 , 同时
9113 在给出扩展不确定度 Up
给出有效自由度νeff 有什么好处 ?
时应注意什么 ?
测量结果不确定度的报告 , 无论
当 Up 与测量结果分开给出时 , Up
是用合成标准不确定度 uc ( y) 还是扩 中的置信概率 p 应明确地代之以 数
展不确定度 Up , 如果同时给出了有效 值 ,例如 U95 = …或 U99 = …。但也未必
表示 , 由于 U95是按 10kPa 修约 , p 也只 能 按 10kPa 修 约 给 出 为 p = 345 × 10kPa 。如给出结果按 0101MPa 修约 ,则
表示为 :
p = ( 3145 ±0114) MPa 还必须注意的是 , lbf/ in2 与 Pa 之
间的单位关系的不确定度是可忽略不
技 术 计量培训 篇
CHINA METROLO GY
测量不确定度 表述讲座
第十讲
扩展不确定度的计算
□江苏泰兴市技术监督局 黄战备 国家质量技术监督局 李慎安
9110 校准测量能力如何表述 ? 多少 。当给出相对扩展不确定度 Urel
所谓校准测量能力 , 按《JJ F1001 — 时 ,也同样应指明 k 。否则得不出相应
(下转 50 页)
中国计量 总第五十九期 2000. 10 51
技 术 篇 计量培训
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言 , 示值可理解为在给定的时刻 , 记 录装置的记录元件 (如笔头) 的位置所 对应的被测量值 。总之 , 这个示值可 以是被测量值 、测量信号的值或用于 计算被测量值的其它量值 。显然 , 示 值有时就是测量结果 。
对 U 或 Up 要求按上述修约间隔 进行修约时 , 一般应保留两位有效数 而不宜只保留一位 。对测量结果的修 约 , 仍应按 U 或 Up 的修约间隔修约 到相同的有效位 (末位对齐) 。
压力表示值误差测量结果不确定度分析
压力表示值误差测量结果不确定度分析1. 目的对弹簧管式压力表的校准进行不确定度分析，找出影响不确定度的因素，分析不确定度来源，给出测量结果的不确定度，使之符合ISO 测量不确定度指南和有关检定规程或校准方法的要求。
2. 适用范围适用于弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表校准不确定度分析。
3. 引用文件JJG52-1999 国家计量检定规程：《弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》JJF1059-1999 国家计量技术规范《测量不确定度评定与表示》 4. 职责4.1 校准人员应按本分析，对测量不确定度进行评定，给出正确的不确定度表达。
4.2 复核人员负责测量不确定度表达的复核。
4.3 部室负责人有监督、检查本作业指导书执行情况的责任。
5. 不确定度分析不确定度分析按常用精度等级的压力表分别进行分析。
5.1 测量方法使用压力全自动检定仪，测量弹簧管式压力表（以下统称压力表）的测量方法，是采用液体的静压平衡法，用0.05%数字压力模块作标准器，采用自动控制压力源产生稳定压力,该压力与压力表受的压力相平衡的方法进行测量。
5.2 1.6级压力表的不确定度分析 5.2.1 A 类不确定度分析取一只量程为0~25MPa ，精度1.6级，分度值为0.5MPa ，估读值为0.1MPa （按1/5分度值估读）的压力表在15MPa 点上作5次上、下行程的重复测量，结果如下：测量次数n 测量结果MPa 残差 方差1 14.8 -0.07 0.00492 14.8 -0.07 0.00493 14.9 0.03 0.00094 14.9 0.03 0.00095 14.9 0.03 0.00096 14.8 -0.07 0.0049 7 14.9 0.03 0.00098 14.9 0.03 0.0009 9 14.9 0.03 0.0009 10 14.9 0.03 0.0009单次测量标准偏差s ：xx i -2i v ()MPan xxs i048.012=--=∑MPa n s s x 015.010048.0===重复测量标准不确定度分量： =0.015MPa5.2.2 B 类不确定度分析5.2.2.1 标准器在15MPa 点的最大误差为：25⨯（±0.05%）=± 0.013MPa该值服从正态分布，取P =0.99，5.2.2.2 该压力表分度值为0.5MPa ，压力全自动检定仪的CCD 自动识别精度优于分度值的1/10，但按照规程的要求，修约为分度值的1/5，所以估读值有0.5⨯1/5=0.1MPa 的误差，该误差服从均匀分布，则：5.2.2.3 温度影响为kP ∆t ，按检定规程温度控制在∆t=±5℃的最大误差为:0.5⨯10-3⨯15⨯(±5)= ±0.038MPa 该误差服从均匀分布5.2.2.4 压力表指针中心轴与数字压力模块下端的高差引起的误差,考虑到油水分离器高度为0.25m,该误差服从两点分布。
一般压力表示值误差测量不确定度评定
1.6级一般压力表示值误差测量不确定度评定1.1评定依据:JJG52-2013《弹性元件式一般压力表，压力真空表表和真空表》国家计量检定规程。
JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》 1.2测量方法:一般压力表的测量，是根据流体静力学原理，应用直接比较法进行的，将压力表与活塞式压力计相连接，对测量系统加压，当活塞系统平衡时，分别读取活塞压力计和压力表的示值，被测压力表的示值与活塞式压力计的压力值之差即为压力表的示值误差。
1.3测量模型测量模型P ∆=s P P -式中:P ∆——被测压力表示值误差；P ——被测压力表示值；s P ——活塞式压力计产生的压力值；1.4已知条件（1）测量标准:标准器为0.05级活塞式压力计,测量范围：（0.1～6）MPa, (2)被测对象:准确度为1.6级，测量范围（0～1）MPa 一般压力表. (3)环境条件:温度(20±5)℃,相对湿度小于85%, 1.5标准不确定度分量的评定 A 不确定度分量的A 类评定重复性测量引起的不确定度分量1u ，对压力表的压力测量点1MPa 示值进行10次重复独立测量，得到10个压力测得值，即1.002MPa,1.002MPa,1.004MPa,1.004MPa,1.002MPa,1.002MPa,1.004MPa,1.004MPa,1.002MPa,1.002MPa,平均值p =∑=nk k p n 11=1.0028MPa,取1.003MPa.单次测量的标准差采用贝塞尔公式计算：s =()1101012--∑=i iP P =1.03×10-3MPa,(测量次数n ≥10时采用贝塞尔公式)测量结果取平均值，则被测量估计值的A 类不确定度分量1u 为：1u =10s =101003.13-⨯=3.3×10-4MPa,注意：当测量次数较少时，n ≤9时，采用极差法计算标准偏差， 单次测量的标准差)(min max p p s -=/CC----极差系数测量结果取平均值，则被测量估计值的A 类不确定度分量1u 为：1u =ns =nC RB 不确定度分量的B 类评定(1)压力表示值估读引入的不确定度分量2u压力表的分度值δ为0.02MPa,规程规定压力表示值读数按最小分度值的1/5估读，属于均匀分布，包含因子3=k ，则压力表示值估读误差引入的不确定度分量2u :2u =ka=2.3×10-3MPa δ----仪器分辨力区间半宽5/δ=a 注意：1指针仪表仪器分辨力为最小分度值的1/2，规程规定压力表示值读数按最小分度值的1/5估读，区间半宽5/δ=a ，规程无估读要求的区间半宽2/δ=a2数字显示仪表仪器分辨力为1个数字所代表的量值，区间半宽2/δ=a (2)标准器引入的不确定度分量3u标准器选用0.05级活塞式压力计，引入的最大允许误差为∆=±0.05%×1=±0.0005MPa,即半宽a =0.0005MPa 假设为均匀分布，3=k 则标准不确定度kau =3=2.9×10-4MPa (3)标准器与压力表指针轴参考平面高度差引入的不确定度分量4u ,对一般压力表可忽略不计，由于测量压力表时，活塞式压力计活塞下端面与压力表指针轴参考平面不在同一水平面上，高度差约为100mm,属于均匀分布，则由高度差引入的不确定度分量4u 为：4u =h g ∆⨯⨯ρ=860×9.8035×100×10-3×10-6/3=4.9×10-4MPa, （4）环境温度变化引入的不确定度分量5u由于检定压力表，环境温度控制在检定规程要求的温度范围内，温度波动较小，环境温度引入的活塞压力计示值变化不确定度分量可忽略不计，5u =01.6合成标准不确定度及扩展不确定度的评定（1）各不确定度分量汇总及计算表（2）计算由于各不确定度分量互不相关，合成标准不确定度24232221u u u u u c +++==2.4×10-3MPa注：式中1u 和2u 在计算不确定度时，首先要比较重复性和分辨力引入的不确定度分量1u 和2u 的大小，两者中舍去小值，只留取大值作为标准不确定度的分量进行计算。
压力表的计量检定及不确定度评定
压力表的计量检定及不确定度评定作为常见的计量器具，压力类仪表广泛应用于生产生活的各个领域，为预防各种事故的发生，做出不可小觑的贡献。
精密压力表和普通压力表的计量校准工作是技监工作的主要组成部分，本文通过分析在压力类仪表检定过程中出现的一些问题，探讨校准精密压力表和普通压力表的一些方法及常见问题。
标签：压力表计量检定不确定度压力表根据用途可分为：普通压力表、氨压力表、氧气压力表、电接点压力表、远传压力表、耐振压力表、带检验指针压力表、双针双管或双针单管压力表、数显压力表、数字精密压力表等。
作为常见的计量器具，压力表广泛应用于生产生活的各个领域。
1 压力表的检定压力表的检定分为：外观检定、零位检定、示值误差、回程误差和轻敲位移的检定等。
1.1 外观检定①整体应牢固、无松动现象。
②涂层应均匀光洁。
③压力表应装有安全孔，安全孔上须有防尘装置。
④压力表必须特殊标明特殊介质的名称。
⑤分度盘上应有如下标志：制造单位或商标；产品名称；计量单位和数字。
⑥表玻璃应无色透明，各标志应清晰可辨。
⑦指针指示端的宽度应不大于分度线的宽度。
⑧测量上限量值数字应符合如下系列中之一：1×10n，1.6×100n，2.5×10n，4×10n，6×10n（式中：n是正整數、负整数或零）。
⑨分度值应符合如下系列中之一：1×10n，2×10n，5×10n（式中：n是正整数、负整数或零）。
1.2 零位检定①带有止销的压力表，在无压力时，指针应紧靠止销。
②没有止销的压力表，在无压力时，指针应位于零位标志内，零位标志应不超过规定的允许误差绝对值的2倍。
1.3 示值误差①标准仪器与压力表使用液体为工作介质时，它们的受压点应基本上在同一水平面上。
②压力表的示值应按分度值的1/5估读。
③压力表的示值检定按标有数字的分度线进行。
④示值误差：对每一检定点，在升压(或降压)和降压(或升压)检定时，轻敲表壳前、后的示值与标准器示值之差均应不大于规定的允许误差。
压力表的计量检定及不确定度评定
压力表的计量检定及不确定度评定摘要：当前生产制造中压力表的应用随处可见，压力表是否准确地对企业安全生产有一定的影响，文章主要对压力表计量检定不确定的因素进行分析，并进行科学的评定和策略探讨。
关键词：压力表；计量检定；不确定度；计量评定引言在现代化发展的当今社会,压力表的出现是非常必要的，压力表的作用原理是使自身所带的压力能量转化成指针运动的能量,同时分析压力值的变化程度。
工作人员应全面掌握设备运行状态及作用。
压力表能为工业行业发展及人们的日常生活提供更多的便利条件,在实际应用过程中非常受人们的欢迎,并且其应用范围也在逐渐增大,有着良好的使用前景。
1压力表计量检定不确定因素的研究背景各种类型压力表的工作原理基本上是一样的,并且压力表在我国社会各个行业中得到的应用比较广泛,但是以往一段时间当中,压力表实际运行的过程中出现问题的几率比较高,从而也就会对工业生产安全性及稳定性造成一定影响,笔者依据实际工作经验及相关文献资料的记载,详细对压力表运行问题的形成原因进行分析,了解到是计量检定不确定因素影响压力表的运行安全性及稳定性,因此压力表计量检定过程中的不确定性因素应当得到充分的重视。
详细对不确定性因素的形成原因进行分析,使用适应性比较强的措施消除计量检定不确定性因素,才可以促使压力表运行安全性及稳定性得到大幅度提升。
2压力表的基本结构及工作原理一般压力表是指以弹簧管为弹性元件敏感元件,测量并指示高于环境压力的仪表。
在工业过程控制与技术测量过程中,由于机械式压力表的弹性敏感元件具有很高的机械强度以及生产方便等特性,使得机械式压力表得到越来越广泛的应用。
精确度等级等于或低于1.0级的压力表、真空表及压力真空表统称为一般压力表。
压力表基本结构压力表包括四大部件,一是弹簧管;二是传动放大机构,包括扇形齿轮、中心齿轮同指针轴、游丝;三是指示装置,包括表盘和指针;四是包装保护部件,包括外壳、玻璃表盘、罩壳。
压力表工作原理弹簧管遵循虎克定律,即在弹性极限范围内,其弹性形变与压力成线性关系。
压力表校验操作规程
压力表校验操作规程1 总则1.1 主题内容与适用范围本规程规定了超声波液为变送器的维护、检修、投运及其安全注意事项的具体技术要求和实施程序。
本规程使用于化工装置中在线使用的超声波液位计(以下简称仪表)。
1.2 基本工作原理该仪表基于超声波信号的发出到接收之间的的时间间隔与传感器到液面的距离成正比。
1.3 构成及功能它由探头和电路单元构成，探头发射和接收超声波信号，电路单元提供励磁电压和转换电流的作用。
1.4 主要技术性能及规格1.4.1 性能及指标基本误差:?0.5%回程误差:1/10英寸分辨率:1/10英寸线性度:SPAN>3 英寸时为满量程的0.5%，SPAN<3英寸时为满量程的0.25%1.4.2 规格测量范围:3英寸或10%量程,30英尺壳体温度:-40?C,70?C临界区:12英寸温度补偿:自动1.5 对维修人员的基本要求a.熟悉本规程及相应的产品说明书等有关技术资料;b.了解工艺流程及该仪表在其中的作用;c.掌握带电工技术基础、电子技术基础、化工测量仪表及维修、调节原理及自动化等方面的基础理论知识;d.掌握该仪表维护、检修、投运及常见故障处理的基本功能;e.掌握常用测试仪器和有关的标准仪器使用方法。
2 完好条件2.1 零部件完整，符合技术要求。
即:a.名牌应清洗无误;b.零部件应完好齐全并规格化;c.紧固件不得松动;d.可调件应处于可调位置;e.所配保护保温应完好无损;2.2 运行正常符合作用要求，即:a.运行时，仪表应达到规定的性能指标;b.正常工况下，仪表示值应在全量程的20%,80% 2.3 设备及环境整齐、洁净、符合工作要求，即: a.整机应清洁、无锈蚀、漆层应平整、光亮、无脱落; b.仪表线路应敷设整齐，均要做固定安装;c.线路标号应齐全、清晰、准确。
2.4 技术资料齐全、准确，符合管理要求，即: a.说明书、合格证、入厂检定证书应齐全;b.运行记录、故障处理记录、检修记录、校准记录、零部件更换记录应准确无误;c.系统原理图和接线图应完整、准确;3 维护3.1 日常维护3.1.1 巡回检查每班至少进行两次巡回检查，内容包括:a.向当班工艺人员了解仪表运行情况;b.查看仪表指示累积是否正常;c.查看仪表供电是否正常;d.查看仪表体是否泄漏损坏和腐蚀;e.查看仪表保温伴热是否正常;f.发现问题及时处理，并做好巡回检查记录。