数字压力计规程宣贯资料[1].doc

数字式压力计检定规程宣惯资料

数字式压力计检定规程

宣
贯
资
料

二00六年六月

14
数字式压力计检定规程宣贯资料
一 前言
数字压力计以数字形式实现压力测量结果的显示。与传统的压力仪器相比，它实现了压力测量的连续性和直观性、速度快、灵敏度高、准确度较好。
国外数字压力计出现在上个世纪七十年代，国内始于于八十年代。
早期的数字压力计只是将压力测量结果用数字显示出来，为了克服传感器的零点、非线性、温度漂移，加入了机械式的调零电路，非线性修正电路和温度补偿电路，这些附加的硬件电子电路其复杂程度往往超过主电路，然而通常仍不能取得好的效果。随着单片微机技术的发展和应用，使数字式压力计从准确度到功能都产生了质的变化目前数字式压力计的准确度已可达到0.02%或更高，不但如此，有的还实现了压力控制、电压和电流的测量以及其它的一些附加测量功能。使数字式压力计更加具有实用性。
数字压力计可用于测量表压、差压和绝压。其工作原理是：
被测压力经传压介质作用于压力传感器上，压力传感器输出相应的电信号或数字信号，由信号处理单元处理后在显示器上直接显示出被测压力的量值。其工作原理框图如图1所示。
压 力
传 感 器
信 号
处 理 单 元
显 示 器
工 作 电 源

图1 数字压力计工作原理框图
二 规程修订的必要性及任务来源
我国目前使用的数字压力计检定规程－JJG875-94是1994年制定的。该规程对于提高和促进我国数字压力计的研制生产、对使用中、修理后的数字压力计的计量性能的评定起到了重要的作用。但由于使用已达10年之久，早已超过规定的3～5年进行修订的要求。
近年来，随着科学技术的发展和实际应用的需要，国内外生产厂家已经研制生产出一些高准确度（如声称0.01%）、多功能、多参数（如可测直流电压，直流电流，电阻等）的数字压力计或压力校准仪，但目前现行检定规程以不能覆盖 这类仪表的部分参数，如数字压力计的准确度等级范围以及输出电压，输入电流测量等附加功能。94版本检定规程已经不能满足数字式压力计的检定需要
根据JJF1002-1998国家计量检定规程编写规则，现行规程中的有些提法已与之不相符。
综上理由，为满足数字压力计量值传递和检测的需要、有必要对现行规程进行重新修订。
为此根据国家质检总局国质量函〔2003〕533号文关于2003年计量检定规程（范）制定修订计划安排，受全国压力计量技术委员会的委托，由中国测试技术研究院、上海计量测试技术研究院等单位共同负责数字压力计计量检定规程的修订工作。本计划任务立项时间为2003年8月，根据全国压力计量技术委员会的要求，本规范于2004年第4季度完成修订编制并提交全国压力计量技术委员会审查通过。
本次规程修订的主要参考文献为：
JB/T7392－1994 《数字压力表》
JJF1001－1998 《通用计量术语及定义》
JJF1002－1998 《国家计量检定规程编写规则》
JJF1059 -1999 《测量结果不确定度评定与表示》
JJG315-1983 《直流数字电压表》
JJG598-1989 《直流数字电流表》
三 规程中有关压力计量、测量技术术语
3.1 数字式压力计（Digital pressure gauge）
采用数字形式直接显示压力值的压力计。
3.2整体式数字压力计（Overall type digital pressure gauge）
压力传感器和数字显示仪组装成一体的数字压力计。
3.3分离式数字压力计（Discerption type digital pressure gauge）
压力传感器和数字显示仪相互独立、而用电缆连接起来的数字压力计。
3.4（单功能）数字压力计（Digital pressure gauge）
只有测量压力功能的数字压力计。
3.5有附加功能的数字压力计（Digital pressure gauge with additional function）
具有附加测量电流、电压、温度、自动控制压力等功能的数字压力计。
3.6来回差(Come and go margin)
当输入压力上升和下降时，在量程范围内，同一输入的两相应的输出值间轻敲后示值的最大差值。
3.7稳定性 stability
测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力。
注：
1． 若稳定性不是对时间而是对其他量而言，则应该明确说明。
2． 稳定性可以用几种方式定量表示，例如：
用计量特性变化某个规定的量所经过的时间：
用计量特性经规定的时间所发生的变化。
3.8漂移 drift
测量仪器计量特性的慢变化
3.9零点漂移(Zero drift)
在规定的时间间隔内，输入为零时的漂移。
3.10首次检定 initial verification
对未曾检定过的新计量器具进行的一种检定。
3.11后续检定 subsequent verification
计量器具首次检定后的任何依次检定：
1)强制性周期检定；
2)修理后检定；
3)周期检定有效期内的检定，不论它是由用户提出请求，或由于某种原因使有效期内的封印失效而进行的检定。
3.12周期检定 periodic verification
按时间间隔和规定程序，对计量器具定期进行的一种后续检定。
3.13检定循环（Verification cycle）
在静态检定中，在测量范围内输入值从测量下限逐级增大到测量上限（正行程），然后再从测量上限逐渐减小到测量下限（反行程）的过程。
3.14检定证书 verification notice
证明计量器具已经过检定，并获得满意结果的文件。
3.15不合格通知书 rejection notice
声明计量器具是否符合有关法定要求的文件。
四 检定规程的主要修订内容及修订说明
4．1概述部分
原规程概述中对数字式压力计的型式划分为整体型和分离型两类。随着科学技术的进步，根据工作需要，科研人员已经研制出集多种功能为一体的组合式压力校验仪，除测量压力外还能测量直流电压、直流电流等其它参数。为了使规程更符合数字式压力计的现状，修订后的新规程在概述中对对数字式压力计的型式重新进行了定义：
压力计按结构可分为整体型和分离型。
压力计按功能可分为单功能型和多功能型：
a） 单功能型压力计只具有测量压力的功能；
b） 多功能型压力计除具有测量压力的功能外，还具有测量非压力参数的附加功能（如电压、电流等）。
4. 2计量性能要求部分
4．2．1最大允许误差扩大了准确度等级范围
由于国内外厂家已经研制生产出一些高准确度（0.01级）的数字式压力计（如DH和DHI公司）和安装在现场的工作用数字式压力表（1.6级）。因此规程经本次修订后把数字压力计的准确度等级范围从原来的（1.0～0.05）级上下延伸扩展到（1.6～0.01）级。
4．2．2新增加了稳定性检定内容
由于数字压力计是由一次仪表（压力传感器）和二次仪表（数据采集、模拟转换、数据处理、显示器等）组合而成，各个组成部分均涉及电子元器件，而电子元器件随着时间的变化会老化变质，必然会影响到压力计的计量性能指标。因此，对其稳定性的检定应是一项重要的考核指标。
另外新修订的压力计量器具检定系统表规定“数字压力计需在未经调校的前提下，在厂家所建议的（或规定的）有效期内，满足厂家所定义的不确定度（或允许误差）要求，并经至少两个周期的运行考核（包括稳定性和重复性考核），方可申请建立计量标准。”
实际上，目前很多计量部门和企事业单位都在将数字式压力计作为标准器在进行量值传递。
因此修订后的新规程第3.4条规定数字式压力计的稳定性为：“准确度等级为0.05级及以上的压力计，相邻两个检定周期之间的示值变化量不得大于最大允许误差的绝对值。”是很有必要的。
4．2．3增加了附加功能的检定内容
由于测量和显示压力值已经不是数字式压力计的唯一功能，除了测量压力量值的主要功能外，还有直流电压输出（如24V）、直流电流测量（如0～22mA）、直流电压测量（如0～5V）等功能，这些功能的增加，极大的方便了使用者。即一台数字压力计就能够成为一套压力变送器的检定装置。
据了解 除了对数字压力计测量压力量值的主要功能进行检定外，其它附加功能基本没有检定，形成了量值溯源的空挡。因此在本次修订中增加这部分内容的检定是十分必要的。另外，我国凡开展数字压力计检定的计量检定机构都具有相关检测设备，增加这部分检定项目后完全具有可操作性。
由于各个生产厂家给定的附加功能指标各不相同，计算方法也不一样。如有的是直接定为±a%F·S（a为准确度等级）； 有的是按±（a%读数＋b%量程）的方式来表示（a为与读数有关的误差系数， b为与满量程有关的误差系数）。因此各附加功能项的最大允许误差不便规定成一组确定数值。又由于这些附加功能其特性属于电工仪表，故在规程的征求意见稿中，参照了JJG315-1983《直流数字电压表》和JJG598-1989《直流数字电流表》。对数字式压力计的直流电流，直流电压测量附加功能项的最大允许误差作了相应的规定。
而且我们选用了一只DPI615型便携式压力校验仪和CST2002型智能数字压力校验仪作为被检对象。采用了三种不同准确度等级的电测标准器，对同一台被检对象的同一个电参数（如直流电流测量、直流电压测量）进行检定，以确保所得数据的可信度和可比性。所选用的三种电测标准器是：
a）数字多功能校准源（5720A）
允许误差： DC:V （1.5～5）×10-6 DC:I 3×10-5
数字多用表（1281）
准确度等级： DC:V 3×10-5 DC:I 3.5×10-6
b）数字万用表 （KEITHLEY 2001） 7位
允许误差： DC:V ±0.05Rdg±0.004%F.S
DC:I ±0.05Rdg±0.004%F.S
c) 数字万用表 (HP 34401A) 6位
允许误差： DC:V ±0.05Rdg±0.004%F.S
DC:I ±0.05Rdg±0.004%F.S
通过实验数据的分析，三种不同准确度等级的电测标准器，对同一台被检对象的同一个电参数的测量，所得结果基本相同。如果以数字多功能校准源（5720A）和数字多用表（1281）为参照标准，则电流参数所得数据相互间误差为0.005%，电压参数所得数据相互间误差为0.002%。目前大部分省（市）、自治区、各部委及绝大多数专业计量检测机构，从事压力计量的检定实验室均具备上述型号规格的电测标准器或同等准确度等级的类似电测标准器。因此、本次规程修订中增加了附加功能检定项目是可行的，并具有可操作性。
由于在规程审定时专家们意见不统一，关于附加功能检定只在修订后新规程的5.3.8条中规定“压力计的附加功能检定，按相应的计量检定规程执行。”但 5.1.1.2条中关于用于检定附加功能的标准器，如多功能数字万用表、标准电流信号发生器等设备。在修订后新规程规程的审定时根据专家们的意见取消。
关于压力控制器※
压力控制器也是数字式压力计的一种形式，在规程度的征求意见稿中，我们加入了技术要求和检定方法。但由于目前只有计量院等少数单位拥有这类仪器，根据征求意见稿返回意见，建议编写专用校准规范。也将关于压力控制器的有关内容取消。
4. 3通用技术要求部分
新增加了绝缘电阻的考核内容
绝缘电阻是电子仪表中一项重要的安全性能指标，也是电子仪表生产时必须考核的指标之一，现行JB/T7392－1994数字压力表中也有此项规定，综合考虑后修订后新规程增加了此项内容。
4. 4计量器具控制
关于标准器相对于被检数字压力计检定时的允许基本误差规定是本次修订的重点。
新规程5.1.1.2规定“选用的压力标准器的测量范围应大于或等于压力计的测量范围。标准器的最大允许误差绝对值要小于被检压力计最大允许误差绝对值的三分之一。对0.05级（含0.05级）以上的压力计，当选用活塞式压力计作标准器时，标准器的最大允许误差绝对值要小于被检压力计最大允许误差绝对值的二分之一。”
这样规定的理由是：
a）由于压力的量值传递均以活塞压力计准，在实际量传检定中都是以0.005级（或以上）传0.02级、0.02级传0.05级，量传比也不能满足三分之一。
b）在新修订的压力量值传递系统中规定：各种计量器具的传递及溯源应按照如下规定：（1）利用流体静力平衡的方法传递时，即对于活塞式压力计和浮球式压力计的传递及溯源，参考标准的不确定度最少要小于被测标准（或仪器）不确定度的二分之一。（2）利用直接比对的方法传递时，即对于数字压力计、液体压力计、压力变送器、压力传感器以及各种精密压力表的传递及溯源，参考标准的不确定度最少要小于被测标准（或仪器）不确定度的三分之一。
c)另外正在修订的JB/T7392－××××《数字压力计》（原名JB/T7392－1994《数字压力表》）中“也规定对0.1级以上的压力计，标定时选用的标准器的允许基本误差应小于被检器允许基本误差的二分之一。”
综上所述，为便于修订后新规程的贯彻执行，特将数字式压力计检定量传比定为“选用的压力标准器的测量范围应大于或等于压力计的测量范围。标准器的最大允许误差绝对值要小于被检压力计最大允许误差绝对值的三分之一。对0.05级（含0.05级）以上的压力计，当选用活塞式压力计作标准器时，标准器的最大允许误差绝对值要小于被检压力计最大允许误差绝对值的二分之一。”
4．5关于检定结果的处理
由于增加了稳定性检定内容，根据新修订的压力计量器具检定系统表规定“数字压力计需在未经调校的前提下，在厂家所建议的（或规定的）有效期内，满足厂家所定义的不确定度（或允许误差）要求，并经至少两个周期的运行考核（包括稳定性和重复性考核），方可申请建立计量标准。”所以在检定结果的处理中，修订后新规程5.4条规定：
经检定的压力计，其计量性能和通用技术要求符合本规程的规定为合格，并出具检定证书(检定证书内页格式见附录B)；如某一项不符合本规程的规定为不合格，出具检定结果通知书(检定证书内页格式见附录B，并注明不合格项目和内容)；当两个检定周期之间的示值变化量大于最大允许误差的绝对值，经调试后示值检定合格的压力计，出具检定证书，并注明“压力计示值稳定性不合格”；首次检定的压力计应有“首次送检、未经示值稳定性检定”的注明。
4．6关于检定周期
修订后新规程5.5条规定的规程规定规定“检定周期可根据压力计使用环境条件，频繁程度和工作要求确定，一般不超过一年。对示值稳定性不合格经调试后检定合格的压力计，检定周期一般不超过半年。”
检定周期除了保留原规程“一般不超过一年”的规定外，还增加了“对示值稳定性不合格经调试后检定合格的压力计，检定周期一般不超过半年。”这样规定的目的是考虑到目前很多计量部门和企事业单位都在将数字式压力计作为标准器在进行量值传递。为了确保量值传递的准确可靠。
五 规程条文的说明
1 范围
修订后新规程规定适用于（-0.1～250）MPa的数字压力计（以下简称压力计）的首次检定，后续检定和使用中检验。基本可以覆盖当前数字式压力计的测量范围
2 慨述（略）
3 计量性能要求
3.1最大允许误差
数字压力计的准确度等级范围从原来的（1.0～0.05）级上下延伸扩展到（1.6～0.01）级。
3.2回程误差
3.3零位漂移
3.4稳定性
稳定性只针对准确度等级为0.05级及以上的压力计，因为0.05级及以上的数字式压力计被作为标准器在进行量值传递。
3.5静压零位误差
3.6附加功能
附加功能是指除具有测量压力的功能外，还可以测量非压力参数的附加功能（如电压、电流、频率、温度等）。
4通用技术要求
4.1外观
4.2绝缘电阻
绝缘电阻的测量规定“在检定环境条件下”进行，因为使用现场条件千差万别，检定时无法再现。只能规定“在检定环境条件下”进行。
5计量器具控制
5.1检定条件
标准器的选择（略）
检定环境温度分为0.1级及以上的压力计（20±2）℃ ； 0.2级及以下的压力计（20±5）℃。分段划分的理由是：应满足检定时检定用标准器的使用环境温度条件。
5.2检定项目
规程规定“压力计的检定检验项目一览表见表2。附加功能的检定项目根据需要决定。”
除后续检定外，首次检定和使用中检验不作稳定性检定，因为本规程规定的数字式压力计的示值稳定性是指“相邻两个检定周期之间的示值变化量”。首次检定通常是指对未曾检定过的新计量器具进行的一种检定，如出厂检定或出厂后的第一次检定；使用中的检验是指在一个检定周期之间，为保证数字式压力计的计量性能是否在允许误差范围内而进行的不定期校验。这种检定和检验都没有固定的检定周期，所以不作稳定性检定。
附加功能建议只检定可以构成与压力有关（如构成为一套压力变送器的检定装置）的电压、电流的输出输入量值的检定。
5.3检定方法
压力计应在检定环境条件下放置2h，以得到充分的热平衡。
检定按图2的方式连接，并按规定至少通电预热30min。
1 2 3 5

4

图2 压力计的示值误差检定连接示意图
1—压力标准器 2—连接管路 3—三通接头 4—压力发生器 5—被检压力计
根据压力计实际使用工作介质选取检定用工作介质，当压力计明确要求禁油时，应采取禁油措施。
检定前应采用人工干预的方法调整检定装置或压力计，尽量使两者的受压点在同一水平面上。当两者的受压点不在同一水平面上时，因工作介质高度差引起的检定附加误差应不大于压力计最大允许误差的十分之一，否则，应进行附加误差修正，修正方法见附录C。
检定点的选取及检定循环次数，准确度等级为0.05级及以上压力计检定点不少于10点（含零点）；准确度等级为0.1级及以下的压力计检定点不少于5点（含零点），准确度等级为0.05级及以上的压力计，升压、降压（或疏空、增压）检定循环次数为二次；0.1级及以下的压力计检定循环次数为一次。
稳定性检定是在通电预热后，不作任何调整的情况下（有调零装置的可将初始值调到零），对压力计进行正、反行程一个循环的示值检定。按公式（1）计算各检定点正、反行程示值误差ΔPW 。该示值误差ΔPW与上周期检定证书上相应各检定点正、反行程示值误差ΔP之差的绝对值为相邻两个检定周期之间的示值稳定性，按公式（2）计算：
ΔPW = PD - PS （1）
ΔW = (2)
式中：ΔPW —压力计各检定点示值与标准值之差，Pa 、kPa或MPa；
PD —压力计各检定点正、反行程示值，Pa、kPa或MPa；
Ps —标准器各检定点的标准示值，Pa、kPa或MPa；
ΔW — 压力计相邻两个检定周期之间的示值稳定性，Pa 、kPa或MPa；CL
ΔP——上周期检定证书上各检定点正、反行程示值与标准值之差，Pa 、kPa或MPa。
示值误差检定是在周期示值稳定性检定后进行。
a)周期示值稳定性检定后，如发现压力计示值超差，升压（或疏空）到压力计满量程处并比照标准压力值，通过压力计的手动或自动调整机构将压力计示值调整到最佳值，再进行示值误差检定；如压力计示值在合格范围内，也应将压力计示值调整到最佳值，再进行示值误差检定（0.1级及以下的压力计可在预压时将压力计示值调整到最佳值）。
b）示值误差计算
压力计示值误差按公式（3）计算：
ΔP = PR－PS （3）
式中：ΔP —压力计各检定点示值误差，Pa、kPa或MPa；
PR —压力计各检定点正、反行程示值，Pa、kPa或MPa；
PS —标准器各检定点的标准示值，Pa、kPa或MPa。
压力计的附加功能检定，按相应的计量检定规程执行。前面已经建议只检定可以构成与压力有关（如构成为一套压力变送器的检定装置）的电压、电流的输出输入功能。
5.4检定结果处理
经检定的压力计，在出具检定证书时，重点应注意当两个检定周期之间的示值变化量大于最大允许误差的绝对值，经调试后示值检定合格的压力计，出具检定证书，并注明“压力计示值稳定性不合格”；首次检定的压力计应有“首次送检、未经示值稳定性检定”的注明。
5.5检定周期
检定周期可根据压力计使用环境条件，频繁程度和工作要求确定，一般不超过一年。对示值稳定性不合格的压力计，检定周期一般不超过半年。
附录A 数字压力计检定记录格式
附录B 检定证书背面格式
附录C 液柱高度差引起的检定附加误差修正方法
六 数字式压力计测量结果的不确定度评定
1 概述
在一定周期间隔内，对数字式压力计的计量性能进行检定校准是十分重要的。检定后判定数字压力计示值误差是否合格，与检定人员在检定中选取的标准器准确度等级、采用的检定方法是否合理、检定环境条件是否符合规定要求等直接相关。现根据修订后的JJG875-200×《数字式压力计检定规程》，以及JJG1059-1999《测量不确定度评定与表示》，就数字式压力计计示值误差的测量不确定度进行分析评定。
1. 1检定依据：JJG875-200×《数字式压力计检定规程》。
1．2 检定对象： 精密数字压力计
测量范围： （0－4）MPa
准确度等级： 0.05级
最小分辨力：0.0001MPa
1．3 标 准 器： 活塞式压力计
测量范围： （0.1－6）MPa
准确度等级： 0.02级
1．4 检定方法：采用流体静力平衡的方法检定。
1．5 检定环境条件：
温 度：20.2℃
相对湿度：68％
2 数学模型
△P ＝PX-PN （1）
式中 ：△P－被检数字压力计的示值误差，MPa；
PX － 被检数字压力计的示值，MPa；
PN － 标准压力计的示值，MPa；
对（1）式微分得灵敏系数为
C1 = = 1 C2 = = -1 （2）
3测量不确定度的来源
测量不确定度的来源主要有：
测量重复性(包括压力计零点漂移、压力源波动、示值波动以及检定过程中的其它随机因素等)对被检数字压力计的影响；
被检压力计的分辨力；
检定环境温度对标准器和被检压力计的影响；
检定中当标准器与被检数字压力计的取压口不在同一水平面时，形成的气（液）柱差修正不完善的影响；
标准装置中的标准器和配套装置引入的测量不确定。
4 测量不确定度评定
4．1测量重复性引入的不确定度分量u1（PX）的评定
测量不重复性引入的不确定度，可以通过在重复条件下连续测量得到的一组数据列，用不确定度的A类评定方法得到。数据列可以选取一些有有代表性的点，在重复条件下连续测量来得到；也可以是在全量程范围进行多个循环测量来获取。本次检定采用在全量程范围进行3个循环。获取的数据如表1所示。各检定点示值误差如表2所示：

表1
标准值（MPa）
正 向
（MPa）
反 向
（MPa）
正 向
（MPa）
反 向
（MPa）
正 向
（MPa）
反 向
（MPa）
0
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.5
0.5000
5.0000
0.5000
0.5000
0.5000
0.5000
1.0
0.9998
0.9998
0.9996
1.0000
0.9998
0.9999
1.5
1.4997
1.4997
1.4997
1.4999
1.4997
1.4999
2.0
1.9996
1.4997
1.9996
1.4997
1.9997
1.4997
2.5
2.4997
2.4997
2.4997
2.4996
2.4997
2.4997
3.0
2.9996
2.9997
2.9997
2.9997
2.9997
2.9998
3.5
3.4996
3.4996
3.4997
3.4997
3.4997
3.4998
4.0
4.9993
4.9994
4.9994
4.9994
4.9994
4.9994

表2
标准值（MPa）
正向示值误 差
（MPa）
反向示值误 差
（MPa）
正向示值误 差
（MPa）
反向示值误 差
（MPa）
正向示值误 差
（MPa）
反向示值误 差
（MPa）
示值误差
平均值
（MPa）
0
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.5
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
1.0
0.0000
0.0000
－0.0004
0.0000
－0.0002
－0.0001
－0.00012
1.5
－0.0003
－0.0003
－0.0003
－0.0001
－0.0003
－0.0001
－0.00023
2.0
－0.0004
－0.0003
－0.0004
－0.0003
－0.0003
－0.0003
－0.00033
2.5
－0.0003
－0.0003
－0.0003
－0.0004
－0.0003
－0.0003
－0.00032
3.0
－0.0004
－0.0003
－0.0003
－0.0003
－0.0003
－0.0002
－0.00030
3.5
－0.0004
－0.0004
－0.0003
－0.0003
－0.0003
－0.0002
－0.00032
4.0
－0.0007
－0.0006
－0.0006
－0.0006
－0.0006
－0.0006
－0.00062
各检定点重复性测量的不确定度示由（3）式计算，计算结果见表3。
(3)
式中：n=2m， ，m表示检定循环次数，i表示压力检定点序号，k表示第i个压力检定点第k次示值。表示第i个压力检定点的标准压力值。
表3
标准压力值
（MPa）
各检定点重复性测量的不确定度（MPa）
0
0.0000
0.5
0.0000
1.0
0.000065
1.5
0.000042
2.0
0.000021
2.5
0.000017
3.0
0.000018
3.5
0.000031
4.0
0.000017
采用合并样本标准差，作为为正态分布，由（4）式计算：
＝0.00003MPa （4）
自由度：
其中：：检定的压力点数
m：检定的循环数
4．2 压力计分辨力引入的不确定度分量u2（Px）的评定
数字压力计的末位显示分辨力直接影响到检定结果。该台数字式压力计的最小分辨率为0.0001MPa，且均匀分布，则由压力计分辨率误差造成的标准不确定度为：
MPa （5）
假定的不可信度为20％，则自由度
＝＝12 （6）
4．3检定环境温度影响引入的不确定度分量u3（PX）的评定
由于检定时严格按规程要求控制检定环境温度（温度：20.2℃），所以被检数字压力计受检定环境温度影响引入的标准不确定度分量u3（PX）可忽略不计。 则 （7）
由于输入量PX的标准不确定度各分量u1(PX)、 u2(PX) 和u3（PX）互不相关，故输入量PX的标准不确定度及自由度为：
u（PX）＝
＝＝0.000042MPa （8）
＝=51 （9）
4．4 标准器引入的测量不确定度分量u1（PN）的评定
本次检定的标准装置是一台测量范围为（0.1～6）MPa的一等活塞式压力计。已知被检数字压力计的测量上限为4MPa，设检定中造成的最大测量误差点在4MPa处，根据活塞压力计误差计算方法，即最大误差为0.0008MPa，属正态分布。则标准器引入的不确定度为：
u1（PN）＝＝＝0.0004MPa （10）
假定的不可信度为10％，则自由度
＝＝50 （11）
4．5 气（液）柱差修正不完善引入的不确定度分量u2（PN）的评定
检定中当标准器与被检数字压力计的取压口不在同一水平面时，形成的液柱差将造成测量误差。该项测量误差可以通过人工干预得到消除和修正，当不能完全得到消除和修正时，造成测量误差对测量不确定度的贡献应充分考虑。
而本次检定中活塞压力计的活塞下端面与被检数字压力计的取压口之间通过人工干预还有6cm的液柱差，该液柱差产生的测量误差为：
Δ=ρgh＝（860kg/m3×9.7913m/s2×0.06m）＝505Pa≈0.00005MPa
液柱差产生的测量误差在检定范围内服从均匀分布。则液柱差引入的不确定度为：
u2（PN）＝＝＝0.00028MPa （12）
假定的不可信度为10％，则自由度
＝＝50 （13）
4．6 检定环境温度影响引入的标准不确定度分量u3（PN）的评定
由于检定时严格按规程要求控制检定环境温度（温度：20.2℃），所以标准器受检定环境温度影响引入的标准不确定度分量u3（PN）可忽略不计。
则 u3（PN）＝0 （14）
4．7输入量PN的标准不确定度各分量u1(PN)、 u2(PN)互不相关，故输入量PN的标准不确定度及有效自由度为：
u（PN）＝
＝
＝0.00049MPa （14）
＝=90 （15）
5合成标准不确定度评定
5.1 输入量的标准不确定度各分量如表4所示
5.2 合成标准不确定度的计算
因各分量彼此独立，所以合成不确定度为：
(△P)=
＝
＝0.00049MPa （16）
5.3合成标准不确定度的有效自由度
合成标准不确定度的有效自由度为：
＝ =90 （17）
表4
标准不确定度名称
不确定度来源
标准不确定度分量u(Pi)（MPa）
Ci

u（PX）
被检数字压力计
0.000042
1
51
u1（PX）
短期稳定性和测量重复性
0.00003

45
u2（PX）
显示误差
0.000029

12
U3（PX）
环境温度影响
忽略不计

u（PN）
标准装置（标准器）
0.00049
-1
90
u1（PN）
活塞压力计的不确定度
0.0004

50
u2（PN）
液柱差
0.00028

50
u3（PN）
环境温度影响
忽略不计

6扩展不确定度的评定
取置信概率p=95%,将有效自由度＝90对照t分布表查得
kP=t95（100）＝1.984
则扩展不确定度为
U95= kP×uc＝1.984×0.00049=0.00097 MPa （18）
7 测量不确定度报告
经分析，该台数字式压力计的检定结果的测量不确定度为U95=0.00097 MPa =90。检定结果见表5。
表5
标准值（MPa）
示值平均值
（MPa）
0
0.0000
0.5
0.5000
1.0
0.9998
1.5
1.4998
2.0
1.9997
2.5
2.4997
3.0
2.9997
3.5
3.4997
4.0
4.9994
8 结束语
经分析评定,以表4中给出的各不确定度分量的合成不确定度0.00049MPa，小于被检数字压力计的允许误差0.002MPa的三分之一。扩展不确定度U=0.00097 MPa ，也小于被检数字压力计的允许误差0.002MPa。因此，只要检定人员认真执行检定规程，合理选取标准器、采用正确的示值检定方法，严格控制检定环境条件。就能确保检定后的数字压力计的量值准确可靠。