摘要:本文主要介紹:活塞壓力計有效面積測量不確定度分析
據規程中所規定方法,我們對于活塞壓力計有效面積檢定作不確定度分析。采取起始平衡法,這也是我們所熟悉的方法:
起始平衡法測量活塞有效面積
在此以檢定測量范圍為(0.1~6)MPa,相對擴展不確定度Ur為0.01%(k=3)的活塞壓力計為例,進行其有效面積測量不確定度的分析。
一、活塞壓力計有效面積的測量
活塞有效面積的檢定是基于流體靜力平衡的原理,使用標準器為(0.1~10)MPa的國家基準活塞壓力計。
檢定時采用起始平衡法,起始平衡點壓力值為1MPa,檢定時選取2MPa、3MPa、4MPa、5MPa、6MPa共計 5個壓力點按照正反行程逐點升壓和降壓的方法進行有效面積的檢定。所使用的標準器和被檢器的詳細參數見表1。
二、數學模型
在檢定時,將被檢測活塞壓力計與標準活塞壓力計安裝在校驗器上,利用起始平衡法在1MPa平衡,由于標準與被檢活塞壓力計的形變系數與溫度系數相同,而且結構均為簡單活塞,采取頂上加碼方式。在進行活塞有效面積的檢定時,按規程中公式1計算:
由于標準活塞壓力計和被測活塞壓力計使用相同砝碼(浮力修正系數可以抵消);同時考慮溫度、垂直度對活塞有效面積的影響,因此被測活塞壓力計的有效面積轉化為:
三、不確定度分析
按活塞壓力計的檢定規程中規定活塞壓力計的量值傳遞,即進行活塞壓力計的有效面積的檢定,對0.01%活塞壓力計其最大允許誤差分配規定:活塞有效面積最大允許誤差±0.005%.
其測量數據記錄如下:
標準器 | 被測器 | |||
活塞有效面積 | 1.000734 | 活塞標稱面積 | 1cm2 | |
標稱壓力 | 標準器 砝碼質量kg | 被測器 砝碼質量kg | 比值 | 被測活塞有效面積 |
2 | 20.00102 | 20 | 0.999949 | 1.000683 |
2 | 20.00108 | 20 | 0.999946 | 1.000680 |
3 | 30.00119 | 30 | 0.999960 | 1.000694 |
3 | 30.00125 | 30 | 0.999958 | 1.000692 |
4 | 40.00100 | 40 | 0.999975 | 1.000709 |
4 | 40.00112 | 40 | 0.999972 | 1.000706 |
5 | 50.00098 | 50 | 0.999980 | 1.000714 |
5 | 50.00095 | 50 | 0.999981 | 1.000715 |
6 | 60.00080 | 60 | 0.999987 | 1.000721 |
6 | 60.00090 | 60 | 0.999985 | 1.000719 |
被檢活塞有效面積平均值 | 1.000703 |