0.5級壓力變送器計量標準技術(shù)報告

1、計 量 標 準 名 稱 （ 0.5）級壓力變送器檢定裝置建立計量標準單位計 量標準 負責 人籌 建 起 止 日 期2015.10 2016.3說明1、申請建立計量標準應(yīng)填寫計量標準技術(shù)報告。 計量標準考核合格后由申請單位存檔。2、計量標準技術(shù)報告由計量標準負責人填寫。3、計量標準技術(shù)報告用計算機打印或墨水筆填寫，要求字跡工整清晰。1、 計量標準的工作原理及其組成2、 選用的計量標準器及主要配套設(shè)備3、 計量標準的主要技術(shù)指標4、 環(huán)境條件5、 計量標準的量值溯源和傳遞框圖6、 計量標準的測量重復(fù)性考核7、 計量標準的穩(wěn)定性考核8、 測量不確定度評定9、 計量標準的測量不確定度驗證十、 結(jié)論十一

2、、 附加說明一計量標準的工作原理及其組成壓力變送器是一種將壓力變量轉(zhuǎn)換為可以傳送的統(tǒng)一輸出信號的儀表，而且輸出信號與壓力變量之間有一給定的連續(xù)函數(shù)關(guān)系，通常為線性函數(shù)。當前壓力變送器一般為EJA 型，統(tǒng)一輸出信號為4-20mA（或1-5V）的直流電信號。壓力變送器按不同的轉(zhuǎn)換原理可以分為力（力矩）平衡式、電容式，電感式等等。下面以常用的EJA型差壓變送器為例表示其組成。通大氣EJA型壓力變送器檢定原理圖計 量 標 準 器名稱型號測量范圍不確定度 或準確度 或最大允許誤差制造廠及編號檢定證書號壓力檢驗儀KX8051-A0.05 級上海瑞谷4040省電科院主 要 配 套 設(shè) 備壓力模塊KX8051

3、-AKX8051-AKX8051-AKX8051-A060 MPa-1010KPa-100100KPa-100250KPa0.05 級0.05 級0.05 級0.05 級40408404104041150302省電科院RK-2704省電科院RK-2706省電科院RK-2707省電科院RK-2708壓力臺P551520000psi/1400bar1.5 級GE SENSING64789省電科院數(shù)字恒流源GE DRUCK4-20mA0.05 級GE DRUCKR9356省電科院三計量標準的主要技術(shù)指標壓力測量范圍：0-25MPa準確度：0.05%最小分辨力0.01MPa四環(huán)境條件項目要求實際情況結(jié)

4、論溫度（ 20± 5）16 -24 合格濕度45 -7546 -74合格六 計量標準的測量重復(fù)性考核選擇一臺EJA壓力變送器，準確度等級0.25， 測量范圍0-16Mpa， 編號63120。用 壓力檢驗儀、數(shù)字恒流源在12mA( 8Mpa)檢定點上等精度重復(fù)性條件做10次測量，結(jié)果如下：序號輸出電流值(mA) xi殘差(xi-x) mA（ xi-x） 2111.9990.00080.000 00064211.9990.00080.000 00064311.9990.00080.000 00064411.9990.00080.000 00064512.0000.00180.000 00

5、324611.9990.00080.00 00064711.998-0.00020.000 0004811.996-0.00220.000 00484911.996-0.00220.000 004841011.997-0.00120.000 0014410次測量平均值（數(shù)學期望）: x= 1 10 xi =11.9982mA10 i1102(xi x)根據(jù)貝塞爾公式, 實驗標準差s(y)= i 1=0.001398(n 1)s(y)合成標準不確定度uc故計量標準的測量重復(fù)性合格。七 計量標準的穩(wěn)定性考核選擇一個計量性能穩(wěn)定的被測對象：0.5級 EJA壓力變送器，編號：2109807 量程0-1

6、MPa，每間隔一個月利用該計量標準在1MPa 點，做 10次測量，共進行6個月，測量的數(shù)據(jù)如下表：（測量時環(huán)境條件均在規(guī)程范圍之內(nèi)）穩(wěn)定性考核記錄數(shù)據(jù)單位： mA2015-10月2015-11 月2015-12月2016-1 月2016-2 月2016-3 月20.00520.00720.00120.00320.00420.00320.00820.00620.00320.00420.00520.00420.00520.00919.99920.00520.00820.00420.00320.00519.99820.00220.00820.0052000120.00620.00520.0020.0

7、0420.00620.01020.00420.00119.99920.00920.00520.00620.00620.00320.00420.00820.00210.00720.00420.00820.00420.00720.00620.00520.00320.00420.00520.00520.00420.00820.00719.99920.00120.00220.00420.00582.005720.002120.002720.006020.0043經(jīng)過半年對該套計量標準的穩(wěn)定性考核，最大變化量為：20.0060-20.0021=3.9× 10-3mA，小于計量標準的擴展不確定度

8、U95，穩(wěn)定性符合要求。八測量不確定度評定1概述：測量依據(jù)：JJG882-2004壓力變送器檢定規(guī)程評定依據(jù)：JJF1059-2012測量不確定度評定與表示測量標準：壓力校驗儀，0-60MPa，準確度0.05%rdg；數(shù)字恒流源，4-20mA，最大允許示值誤差：0.05%rdg+0.002mA，以上標準2015 年 5 月經(jīng)黑龍江計量所檢定且合格。被測對象：壓力變送器，( 0-25) MPa, 輸出電流：4-20mA， 0.5級。測量過程：將壓力變送器的高壓端與壓力校驗儀相連，負壓測通大氣，24VDC電源與變送器輸出相連，接好負載電阻，并與數(shù)字恒流源串聯(lián)。改變輸入的壓力，輸出電流跟隨變化。2數(shù)

9、學模型：I I I PmP I 0I : 變送器的電流輸出誤差I(lǐng) ：變送器輸出電流值Im: 變送器電流輸出量程P：輸入壓力值Pm: 壓力輸入量程10: 變送器輸出起始值其中除 I 與 P 為變量之外,其他量均為恒定量。3輸入量的B 類標準不確定度評定：10.1 數(shù)字恒流源標準不確定度u(I1)的評定根據(jù)技術(shù)資料，該表最大允許示值誤差：0.05%rdgmA， 當變送器輸出20mA時，半寬為a=20× 0.05%=0.01mA, 按均勻分布k= 3au1= =0.0057mA k自由度10.2 力輸入量不確定度u(P)的評定壓力校驗儀，0-60MPa，準確度0.05%rdg；允許誤差為0

10、.05%× 16=0.008MPa，按均勻分布k= 3 考慮u2= a =0.0046MPa k10.3 溫度變化量不確定度u（ T）的評定根據(jù)技術(shù)資料，溫度每變化1電流變化0.0012mA，當溫度變化2時，按均勻分布K= 3u2= a =0.017MPaku3=a =0.0024/ 3 =0.0014mA k4輸入量的A 類標準不確定度評定：壓力變送器輸出電流測量不重復(fù)性s（y）的評定：在壓力 16MPa條件下，對相應(yīng)的電流測量10 次，結(jié)果如下：20.013, 20.011, 20.009, 20.011, 20.012, 20.011, 20.012, 20.009, 20.0

11、10, 20.0，137.測量不確定度報告平均值為20.011mA，實驗標準差s（y）=95.合成標準不確定度的評定5 1 靈敏系數(shù)輸入電流對變送器輸出誤差的靈敏系數(shù)為：I c1=1I輸入壓力對變送器輸出誤差的靈敏系數(shù)為：I c2=PIm -1mA/MPaPm6 2 合成標準不確定度的計算設(shè)各輸入變量披此獨立，合成標準不確定度u2c（y）=（C2.U2）2+（C1.U1）2+（C1.U3）2+（C1.U4）2uc(y)=0.0075mA7 擴展不確定度的評定k=2 U95=0.015mA壓力變送器輸出的測量不確定度的擴展不確定度為U95=0.015mAk=2該計量標準的測量不確定度驗證采用傳遞

12、比較法，用該計量標準測量一個計量性能穩(wěn)定的被測對象：0.5 級 EJA變送器，編號：2109809 量程0-1MPa，在滿量程點測量10 次，然后用更高等級的標準（0.05）級數(shù)字恒流源在滿量程點再測量 10 次，結(jié)果如下表：序號更高計量標準y0（ 0.02）mA本計量標準y（ 0.05）mA120.00520.006220.00420.007320.00620.008420.00520.010520.00320.009620.00620.007720.00420.011820.00220.010920.00520.0101020.00410.009平均值20.004420.0087高級計量標準的擴展不確定度與本計量標準相比較可以認為很小，忽略不計： y-y 0 =4.3× 10-3<U95U95：本計量標準k=2 時擴展不確定度。故不確定