CN111623922A - 压力变送器零位修正值不确定度评定方法 - Google Patents

压力变送器零位修正值不确定度评定方法 Download PDF

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CN111623922A
CN111623922A CN202010588798.1A CN202010588798A CN111623922A CN 111623922 A CN111623922 A CN 111623922A CN 202010588798 A CN202010588798 A CN 202010588798A CN 111623922 A CN111623922 A CN 111623922A
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武大志
伍海峰
孙运来
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Abstract

本发明公开了一种压力变送器零位修正值不确定度评定方法,涉及压力变送器技术领域,解决了压力变送器的0压力点的不确定度评定的问题。本发明的主要技术方案为:将被测压力变送器安装在活塞式压力计上;校准所述被测压力变送器的零位误差;将所述活塞式压力计的输出压力调节至检定点,计算被测压力变送器的测量误差;评定所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度;评定所述被测压力变送器的零位输入量的标准不确定度;根据所述被测压力变送器的所述零位输出量不确定度和所述零位输入量不确定度,计算所述被测压力变送器的零位合成标准不确定度;确定所述被测压力变送器的零位扩展不确定度;报告评定结果。

Description

压力变送器零位修正值不确定度评定方法
技术领域
本发明涉及压力变送器技术领域,尤其涉及一种压力变送器零位修正值不确定度评定方法。
背景技术
压力变送器用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力,然后将压力信号转变成(4~20)mA直流信号输出。主要有电容式压力变送器和扩散硅压力变送器,陶瓷压力变送器,应变式压力变送器等。其工作原理是:介质压力直接作用于变送器敏感膜片上,分布于敏感膜片上的电阻组成的惠斯通电桥,利用压阻效应实现了压力参量向电信号的转换,通过电子线路将敏感元件产生的毫伏信号放大为工业标准信号。压力变送器在使用时,需要外接24伏电源,读数需要外接数字万用表等读数显示装置。
目前,通常采用将被测压力变送器直接安装到活塞式压力计的工作平台的方式,从下限开始缓慢升压到测试点,待压力稳定后测量其输出值,从而计算出被测变送器的输出误差,数字万用表读出的电流值可以换算成压力值。但是压力变送器的0压力点,对于大气压力影响下的测量值需要评定其测量结果的不确定度。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种压力变送器零位修正值不确定度评定方法,主要目的是解决压力变送器的0压力点的不确定度评定的问题。为达到上述目的,本发明主要提供如下技术方案:
一方面,本发明实施例提供了一种压力变送器零位修正值不确定度评定方法,该压力变送器零位修正值不确定度评定方法包括:
将被测压力变送器安装在活塞式压力计上,保持所述被测压力变送器的取压口与所述活塞式压力计的活塞下端面在同一平面上;
在所述活塞式压力计的输出压力为零时,校准所述被测压力变送器的零位误差;
将所述活塞式压力计的输出压力调节至检定点,计算被测压力变送器的测量误差;
评定所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度;
评定所述被测压力变送器的零位输入量的标准不确定度;
根据所述被测压力变送器的所述零位输出量不确定度和所述零位输入量不确定度,计算所述被测压力变送器的零位合成标准不确定度;
确定所述被测压力变送器的零位扩展不确定度;
报告评定结果。
可选的,所述在所述活塞式压力计的输出压力为零时,校准所述被测压力变送器的零位误差,具体为:
在所述活塞式压力计的输出压力为零时,读取所述被测压力变送器连接的测量仪表的测量读数并与标准读数比较;
若所述测量读数与所述标准度数的差值小于最大允许误差,则记录偏差和修正值;
若所述测量读数与所述标准度数的差值大于最大允许误差,则将所述测量读数校准至所述标准读数。
可选的,所述将所述活塞式压力计的输出压力调节至检定点,计算被测压力变送器的测量误差,具体为:
将所述活塞式压力计的输出压力调节至检定点,根据公式(1)计算所述被测压力变送器的测量误差;
ΔIP=IP-[(Im/Pm)P+I0] (1)
其中,ΔIP为所述被测压力变送器在检定点的测量误差;
IP为所述被测压力变送器的输出电流值;
Im为所述被测压力变送器的输出量程;
Pm为所述被测压力变送器的输入量程;
P为所述检定点的输入压力值;
I0为所述被测压力变送器的输出起始电流值。
可选的,所述评定所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度,具体为:
计算由测量重复性导致的标准不确定度;
计算由测量仪表导致的标准不确定度;
根据由所述测量重复性导致的标准不确定度和由所述测量仪表导致的标准不确定度,计算所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度。
可选的,所述计算由测量重复性导致的标准不确定度,具体为:
采用n台所述活塞式压力计分别在输出压力为零时,对所述被测压力变送器的输出电流值进行m次独立重复测量,得到n组包含m个测量数据的测量列;
根据公式(2)计算每组所述测量列的单次实验标准偏差;
根据所述单次实验标准偏差及公式(3)计算n组所述测量列的合并样本标准偏差;
根据所述合并样本标准偏差及公式(4)计算由所述测量重复性导致的标准不确定度;
Figure BDA0002555628320000041
Figure BDA0002555628320000042
Figure BDA0002555628320000043
其中,sj为所述测量列的单次实验标准偏差;
IPi为所述被测压力在所述第i次测量的输出电流值;
Figure BDA0002555628320000046
为所述测量列的输出电流平均值;
sP为所述测量列的合并样本标准偏差;
u(IP1)为由所述测量重复性导致的标准不确定度。
可选的,所述计算由测量仪表导致的标准不确定度,具体为:
计算所述被测压力变送器在所述标准读数下的最大测量误差,所引入的不确定度服从均匀分布,取包含因子
Figure BDA0002555628320000044
按公式(5)计算由测量仪表导致的标准不确定度;
Figure BDA0002555628320000045
其中,u(IP2)为由测量仪表导致的标准不确定度;
Δ为所述被测压力变送器在所述标准读数下的最大测量误差。
可选的,所述根据由所述测量重复性导致的标准不确定度和由所述测量仪表导致的标准不确定度,计算所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度,具体为:
根据由所述测量重复性导致的标准不确定度和由所述测量仪表导致的标准不确定度,按公式(3)计算所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度;
Figure BDA0002555628320000051
其中,u(IP)为所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度;
u(IP1)为由所述测量重复性导致的标准不确定度;
u(IP2)为由测量仪表导致的标准不确定度。
可选的,所述评定所述被测压力变送器的零位输入量的标准不确定度,具体为:
根据所述活塞式压力计在所述被测压力变送器的零位的输出压力值为零,确定所述被测压力变送器的零位输入量的标准不确定度为零。
可选的,所述根据所述被测压力变送器的所述零位输出量的标准不确定度和所述零位输入量的标准不确定度,计算所述被测压力变送器的零位合成标准不确定度,具体为:
所述被测压力变送器的所述输出电流值和所述输入的压力值相互独立,所述根据所述被测压力变送器的所述零位输出量不确定度和所述零位输入量不确定度,按公式(4)计算所述被测压力变送器的零位合成标准不确定度;
Figure BDA0002555628320000052
其中,uc(ΔI)为所述被测压力变送器的零位合成标准不确定度;
u(IP)为所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度;
u(P)为所述被测压力变送器的零位输入量的标准不确定度。
可选的,所述确定所述被测压力变送器的零位扩展不确定度,具体为:
取扩展因子k=2,置信概率为95%,根据公式(8)计算并将电流值转换成对应的压力值,得到所述被测压力变送器的零位扩展不确定度;
U=kuc(ΔI) (8);
其中,U为所述被测压力变送器的零位扩展不确定度。
本发明实施例提出的一种压力变送器零位修正值不确定度评定方法,通过将被测压力变送器安装在活塞式压力计上,通过调节活塞式压力计的输出电压值,先后进行被测压力变送器的零位误差校准,以及被测压力变送器的测量误差计算,接下来评定被测压力变送器的零位输出量不确定度和零位输入量不确定度,根据被测压力变送器的零位输出量不确定度和零位输入量不确定度,即可计算被测压力变送器的零位合成标准不确定度,从而可以确定被测压力变送器的零位扩展不确定度,完成评定结果报告即可完成被测压力变送器的零位不确定度的评定流程,确定被测压力变送器在零位的被测量结果的不确定度,可了解测量中的各影响因素,减少测量中的影响,是提高测量结果可靠性的重要保障。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种压力变送器零位修正值不确定度评定方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种压力变送器零位修正值不确定度评定方法的另一种流程示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的压力变送器零位修正值不确定度评定方法,其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
实施例一
参考附图1,本发明的实施例一提出一种压力变送器零位修正值不确定度评定方法,该压力变送器零位修正值不确定度评定方法包括:
步骤1、将被测压力变送器安装在活塞式压力计上,保持所述被测压力变送器的取压口与所述活塞式压力计的活塞下端面在同一平面上;
步骤2、在所述活塞式压力计的输出压力为零时,校准所述被测压力变送器的零位误差;
步骤3、将所述活塞式压力计的输出压力调节至检定点,计算被测压力变送器的测量误差;
步骤4、评定所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度;
步骤5、评定所述被测压力变送器的零位输入量的标准不确定度;
步骤6、根据所述被测压力变送器的所述零位输出量不确定度和所述零位输入量不确定度,计算所述被测压力变送器的零位合成标准不确定度;
步骤7、确定所述被测压力变送器的零位扩展不确定度;
步骤8、报告评定结果。
具体的,本方案提供的方法用于评定被测压力变送器的零位不确定度,不确定度是指由于测量误差的存在,并对被测量至的不能肯定的程度,即表明该测量结果的可信赖程度;压力变送器在使用时需要外接24伏电源,其读数需要外接测量仪器,该测量仪器可以为数字万用表,显示的为电流值,并可换算成压力值,目前针对压力变送器的检测均是针对压力变送器(以下称为被测压力变送器)的输出值误差的检测,通过将压力变送器安装到活塞式压力计上,将活塞式压力计升压至一个测量值,待压力稳定后测量活塞式压力其所外接的测量仪表的示数值,可计算处被测压力变送器的输出误差;但是对于被测压力变送器的0压力点(以下称为零位),由于不同地方、不同时间的大气压力不同,不能只是在被测压力变送器空载的情况下校准其零位,而是应当在活塞式压力计的工作平台上进行被测压力变送器的零位校准,这样就要给出被测压力变送器的零位不确定度,现有技术没有关于被测压力变送器的零位不确定度的评定,因此本申请提供一种压力变送器零位修正值不确定度评定方法,本方法选为评定对象的被测压力变送器的测压范围可以为(0~6)MPa、参考精度等级可以为±0.2%,具体步骤为:步骤1:首先进行评定前的准备,需要将被测压力变送器安装在活塞式压力计的工作平台上,安装时应保证被测压力变送求的取压口的几何中心与活塞式压力计的活塞下端面为与同一平面上,若存在高度差应保证该高度差不大于最大允许高度差值;步骤2:在前期准备结束后,首先进行被测压力变送器的零位误差的校准,校准的目的在于将被测压力变送器输出的测量度数进行校准,或者记下偏差和修正值;步骤3、需要计算被测压力变送器的测量误差,此时,需要设定一个检定点,该检定点的压力值可以根据实际情况设定,此处不作具体限制,计算该检定点的被测压力变送器的测量误差;步骤4和步骤5分别评定被测压力变送其的零位输出量不确定度和零位输入量不确定度,零位输出量不确定度的评定需要对其不确定度来源进行分析,零位输入量不确定度的不确定度来源主要来自活塞式压力计的示值误差;步骤6:在评定待测压力变送其的零位输出量不确定度和零位输入量不确定度完成后,计算所述被测压力变送器的零位合成标准不确定度;步骤7:可根据上述的方法步骤得到的结果得到被测压力变送器的零位扩展不确定度;完成上述步骤后即可对被测压力变送器的零位修正值不确定度做出报告和表示,即可完成完整的被测压力变送器的零位修正值不确定度的评定流程,各步骤的具体操作和计算方法将在下文中详述。
根据上述所列,本发明实施例提出一种压力变送器零位修正值不确定度评定方法,通过将被测压力变送器安装在活塞式压力计上,通过调节活塞式压力计的输出电压值,先后进行被测压力变送器的零位误差校准,以及被测压力变送器的测量误差计算,接下来评定被测压力变送器的零位输出量不确定度和零位输入量不确定度,根据被测压力变送器的零位输出量不确定度和零位输入量不确定度,即可计算被测压力变送器的零位合成标准不确定度,从而可以确定被测压力变送器的零位扩展不确定度,完成评定结果报告即可完成被测压力变送器的零位不确定度的评定流程,确定被测压力变送器在零位的被测量结果的不确定度,可了解测量中的各影响因素,减少测量中的影响,是提高测量结果可靠性的重要保障。
进一步的,在具体实施中,上述的步骤2、在所述活塞式压力计的输出压力为零时,校准所述被测压力变送器的零位误差,具体为:
在所述活塞式压力计的输出压力为零时,读取所述被测压力变送器连接的测量仪表的测量读数并与标准读数比较;
若所述测量读数与所述标准度数的差值小于最大允许误差,则记录偏差和修正值;
若所述测量读数与所述标准度数的差值大于最大允许误差,则将所述测量读数校准至所述标准读数。
具体的,为了实现被测压力变送器的零位误差校正,本发明采取的技术方案中,在将被测压力变送器安装到活塞式压力计上后,缓慢升起活塞,使其均匀旋转,等活塞指示器指针指到中心刻度时,读取此时压力变送器连接的测量仪表显示的测量读数,并与标准读数比较,标准度数可以为4mA,如果测量读数不等于标准读数,应进一步考虑,若测量度数与标准度数的误差在被测压力变送器的零位误差最大允许误差范围之外,则应将测量度数校准至标准度读数;若测量读数与标准读数之间的差值在被测压力变送器的零位误差最大允许误差范围之内,则不需要将测量读数校准至标准读数,而应记下相应的偏差值,以及修正值。
进一步的,在具体实施中,上述的步骤3、所述将所述活塞式压力计的输出压力调节至检定点,计算被测压力变送器的测量误差,具体为:
将所述活塞式压力计的输出压力调节至检定点,根据公式(1)计算所述被测压力变送器的测量误差;
ΔIP=IP-[(Im/Pm)P+I0] (1)
其中,ΔIP为所述被测压力变送器在检定点的测量误差;
IP为所述被测压力变送器的输出电流值;
Im为所述被测压力变送器的输出量程;
Pm为所述被测压力变送器的输入量程;
P为所述检定点的压力值;
I0为所述被测压力变送器的输出起始电流值。
具体的,为了得到被测压力变送器的测量误差,本发明采取的技术方案中,仍保持上述的被测压力变送器的取压口与活塞式压力计的下端面在同一平面上的状态,将活塞式压力计的输出压力升高或者降低至一个检定点,该检定点的压力值随意设定,此处不作具体限制,采用比较法进行检定,在系统达到平衡后,在被测压力变送器连接的测量仪表上读取被测压力变送器的电流输出值,该电流输出值与对应压力下的标准电流值之差即为被测压力变送器的测量误差,具体可以根据公式(1)计算得到被测压力变送器的测量误差。
进一步的,参考附图2,在具体实施中,上述的步骤4、所述评定所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度,具体为:
步骤4.1、计算由测量重复性导致的标准不确定度;
步骤4.2、计算由测量仪表导致的标准不确定度;
步骤4.3、根据由所述测量重复性导致的标准不确定度和由所述测量仪表导致的标准不确定度,计算所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度。
具体的,为了得到被测压力变送器的输出量不确定度,本发明采取的技术方案中,首先需要分析被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度的主要来源,其主要来源主要来自两部分,分别为:被测压力变送器的测量重复性和测量仪表的测量误差,因此分别计算由测量重复性导致的标准不确定度和测量仪表导致的标准不确定度,即可计算得到被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度。
进一步的,在具体实施中,上述的步骤4.1、所述计算由测量重复性导致的标准不确定度,具体为:
步骤4.1.1、采用n台所述活塞式压力计分别在输出压力为零时,对所述被测压力变送器的输出电流值进行m次独立重复测量,得到n组包含m个测量数据的测量列;
步骤4.1.2、根据公式(2)计算每组所述测量列的单次实验标准偏差;
步骤4.1.3、根据所述单次实验标准偏差及公式(3)计算n组所述测量列的合并样本标准偏差;
步骤4.1.4、根据所述合并样本标准偏差及公式(4)计算由所述测量重复性导致的标准不确定度;
Figure BDA0002555628320000111
Figure BDA0002555628320000112
Figure BDA0002555628320000121
其中,sj为所述测量列的单次实验标准偏差;
IPi为所述被测压力在所述第i次测量的输出电流值;
Figure BDA0002555628320000124
为所述测量列的输出电流平均值;
sP为所述测量列的合并样本标准偏差;
u(IP1)为由所述测量重复性导致的标准不确定度。
具体的,为了实现由测量重复性导致的标准不确定度得计算,本发明采取的技术方案中,可以通过连续测量得到的测量列,通过A类方法进行评定,体为:在输出量程零点处(测量仪表输出的电流值为标准读数),进行连续m次测到包含m个测量值的测量列,并计算该测量列的平均值,代入公式(2)得到单次实验标准偏差,任选n台同类型的活塞式压力计进行上述的重复连续测量,共得到n组测量列,并将每组测量列按公式(2)计算出单次实验标准偏差,再通过公式(3)计算得到,可以代替所有同类仪表的实验标准偏差,并根据合并样本标准偏差代入公式(4)即可计算得到由所述测量重复性导致的标准不确定度。
进一步的,在具体实施中,上述的步骤4.2、所述计算由测量仪表导致的标准不确定度,具体为:
计算所述被测压力变送器在所述标准读数下的最大测量误差,所引入的不确定度服从均匀分布,取包含因子
Figure BDA0002555628320000122
按公式(5)计算由测量仪表导致的标准不确定度;
Figure BDA0002555628320000123
其中,u(IP2)为由测量仪表导致的标准不确定度;
Δ为所述被测压力变送器在所述标准读数下的最大测量误差。
具体的,为了实现由测量仪表导致的标准不确定度的测量,本发明采取的技术方案中,通过B类方法进行评定,被测压力变送器外接的测量仪表在标准读数处的最大测量误差可按公式Δ=±(0.02%读数+0.01%量程)计算得到,例如:测量仪表的标准度数为4mA,量程为50mA,代入公式计算得到的最大测量误差为0.006mA;所引入的不确定度服从均匀分布,取包含因子
Figure BDA0002555628320000132
按上述的公式(5)计算由测量仪表导致的标准不确定度,将Δ=0.006mA代入公式,计算得到的由测量仪表导致的标准不确定度u(IP2)=0.003mA。
进一步的,在具体实施中,上述的步骤4.3、所述根据由所述测量重复性导致的标准不确定度和由所述测量仪表导致的标准不确定度,计算所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度,具体为:
根据由所述测量重复性导致的标准不确定度和由所述测量仪表导致的标准不确定度,按公式(6)计算所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度;
Figure BDA0002555628320000131
其中,u(IP)为所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度;
u(IP1)为由所述测量重复性导致的标准不确定度;
u(IP2)为由测量仪表导致的标准不确定度。
具体的,在评定被测要变送器由测量重复性导致的标准不确定度和由测量仪表导致的标准不确定度后,本发明采取的技术方案中,由于由测量重复性导致的标准不确定度和由测量仪表导致的标准不确定度彼此相互独立,因此可以根据上述的公式(6)计算得到被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度。
进一步的,参考附图2,在具体实施中,上述的步骤5、所述评定所述被测压力变送器的零位输入量的标准不确定度,具体为:
根据所述活塞式压力计在所述被测压力变送器的零位的输出压力值为零,确定所述被测压力变送器的零位输入量的标准不确定度为零。
具体的,本发明采取的技术方案中,被测压力变送器的零位输入量的不确定度来源主要来自活塞式压力计的示值误差,温度和湿度的影响可以忽略不计,根据活塞式压力计的示值误差计算,仪器的各测量点按照均匀分布处理,包含因子
Figure BDA0002555628320000141
则确定所述被测压力变送器的零位输入量的标准不确定度为零。
根据上述的本方案采用的被测压力变送器的测量范围可以为(0~6)MPa,输出范围为(4~20)mA,则
Figure BDA0002555628320000142
可根据该值进行输出电流值和压力值的换算。
进一步的,在具体实施中,上述的步骤6、所述根据所述被测压力变送器的所述零位输出量的标准不确定度和所述零位输入量的标准不确定度,计算所述被测压力变送器的零位合成标准不确定度,具体为:
所述被测压力变送器的所述输出电流值和所述输入的压力值相互独立,所述根据所述被测压力变送器的所述零位输出量不确定度和所述零位输入量不确定度,按公式(4)计算所述被测压力变送器的零位合成标准不确定度;
Figure BDA0002555628320000143
其中,uc(ΔI)为所述被测压力变送器的零位合成标准不确定度;
u(IP)为所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度;
u(P)为所述被测压力变送器的零位输入量的标准不确定度。
具体的,本发明采取的技术方案中,在得到被测压力变送器的零位输出量不确定度和零位输入量不确定度后,由于被测压力变送器的输出电流值和输入的压力值相互独立,将上述步骤计算得到的零位输出量不确定度和零位输入量不确定度代入公司(7)计算即可得到被测压力变送器的零位合成标准不确定度。
进一步的,在具体实施中,上述的步骤7、所述确定所述被测压力变送器的零位扩展不确定度,具体为:
取扩展因子k=2,置信概率为95%,根据公式(8)计算并将电流值转换成对应的压力值,得到所述被测压力变送器的零位扩展不确定度;
U=kuc(ΔI) (8);
其中,U为所述被测压力变送器的零位扩展不确定度。
具体的,本发明采取的技术方案中,扩展因子k=2,则扩展不确定度可根据公式(8)计算,得到的值为电流值,可对应换算为压力值。
最后一个步骤报告评定结果,可根据上述的步骤,确定该被测压力变送器的零点修正值为步骤2获得的值,零点修正值不确定度为上部步骤计算得到的被测压力变送器的零位扩展不确定度U,k=2,或还可以表示为相对不确定度的百分数的形式。
需要说明的是,在本说明书的描述中,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制;术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种压力变送器零位修正值不确定度评定方法,其特征在于,包括:
将被测压力变送器安装在活塞式压力计上,保持所述被测压力变送器的取压口与所述活塞式压力计的活塞下端面在同一平面上;
在所述活塞式压力计的输出压力为零时,校准所述被测压力变送器的零位误差;
将所述活塞式压力计的输出压力调节至检定点,计算被测压力变送器的测量误差;
评定所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度;
评定所述被测压力变送器的零位输入量的标准不确定度;
根据所述被测压力变送器的所述零位输出量不确定度和所述零位输入量不确定度,计算所述被测压力变送器的零位合成标准不确定度;
确定所述被测压力变送器的零位扩展不确定度;
报告评定结果。
2.根据权利要求1所述的压力变送器零位修正值不确定度评定方法,其特征在于,
所述在所述活塞式压力计的输出压力为零时,校准所述被测压力变送器的零位误差,具体为:
在所述活塞式压力计的输出压力为零时,读取所述被测压力变送器连接的测量仪表的测量读数,并与标准读数比较;
若所述测量读数与所述标准度数的差值小于最大允许误差,则记录对应的偏差和修正值;
若所述测量读数与所述标准度数的差值大于最大允许误差,则将所述测量读数校准至所述标准读数。
3.根据权利要求1所述的压力变送器零位修正值不确定度评定方法,其特征在于,
所述将所述活塞式压力计的输出压力调节至检定点,计算被测压力变送器的测量误差,具体为:
将所述活塞式压力计的输出压力调节至所述检定点,根据公式(1)计算所述被测压力变送器的测量误差;
ΔIP=IP-[(Im/Pm)P+I0] (1)
其中,ΔIP为所述被测压力变送器在所述检定点的测量误差;
IP为所述被测压力变送器的输出电流值;
Im为所述被测压力变送器的输出量程;
Pm为所述被测压力变送器的输入量程;
P为所述检定点的输入压力值;
I0为所述被测压力变送器的输出起始电流值。
4.根据权利要求1所述的压力变送器零位修正值不确定度评定方法,其特征在于,
所述评定所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度,具体为:
计算由测量重复性导致的标准不确定度;
计算由所述被测压力变送器连接的测量仪表导致的标准不确定度;
根据由所述测量重复性导致的标准不确定度和由所述测量仪表导致的标准不确定度,计算所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度。
5.根据权利要求4所述的压力变送器零位修正值不确定度评定方法,其特征在于,
所述计算由测量重复性导致的标准不确定度,具体为:
采用n台所述活塞式压力计分别在输出压力为零时,对所述被测压力变送器的输出电流值进行m次独立重复测量,得到n组包含m个测量数据的测量列;
根据公式(2)计算每组所述测量列的单次实验标准偏差;
根据所述单次实验标准偏差及公式(3)计算n组所述测量列的合并样本标准偏差;
根据所述合并样本标准偏差及公式(4)计算由所述测量重复性导致的标准不确定度;
Figure FDA0002555628310000031
Figure FDA0002555628310000032
Figure FDA0002555628310000033
其中,sj为所述测量列的单次实验标准偏差;
IPi为所述被测压力在所述第i次测量的输出电流值;
Figure FDA0002555628310000034
为所述测量列的输出电流平均值;
sP为所述测量列的合并样本标准偏差;
u(IP1)为由所述测量重复性导致的标准不确定度。
6.根据权利要求4所述的压力变送器零位修正值不确定度评定方法,其特征在于,
所述计算由测量仪表导致的标准不确定度,具体为:
计算所述被测压力变送器在所述标准读数下的最大测量误差,所引入的不确定度服从均匀分布,取包含因子
Figure FDA0002555628310000035
按公式(5)计算由测量仪表导致的标准不确定度;
Figure FDA0002555628310000036
其中,u(IP2)为由测量仪表导致的标准不确定度;
Δ为所述被测压力变送器在所述标准读数下的最大测量误差。
7.根据权利要求1所述的压力变送器零位修正值不确定度评定方法,其特征在于,
所述根据由所述测量重复性导致的标准不确定度和由所述测量仪表导致的标准不确定度,计算所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度,具体为:
根据由所述测量重复性导致的标准不确定度和由所述测量仪表导致的标准不确定度,按公式(3)计算所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度;
Figure FDA0002555628310000041
其中,u(IP)为所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度;
u(IP1)为由所述测量重复性导致的标准不确定度;
u(IP2)为由测量仪表导致的标准不确定度。
8.根据权利要求7所述的压力变送器零位修正值不确定度评定方法,其特征在于,
所述评定所述被测压力变送器的零位输入量的标准不确定度,具体为:
根据所述活塞式压力计在所述被测压力变送器的零位的输出压力值为零,确定所述被测压力变送器的零位输入量的标准不确定度为零。
9.根据权利要求8所述的压力变送器零位修正值不确定度评定方法,其特征在于,
所述根据所述被测压力变送器的所述零位输出量的标准不确定度和所述零位输入量的标准不确定度,计算所述被测压力变送器的零位合成标准不确定度,具体为:
所述被测压力变送器的所述输出电流值和所述输入的压力值相互独立,所述根据所述被测压力变送器的所述零位输出量不确定度和所述零位输入量不确定度,按公式(4)计算所述被测压力变送器的零位合成标准不确定度;
Figure FDA0002555628310000051
其中,uc(ΔI)为所述被测压力变送器的零位合成标准不确定度;
u(IP)为所述被测压力变送器的零位输出量的标准不确定度;
u(P)为所述被测压力变送器的零位输入量的标准不确定度。
10.根据权利要求9所述的压力变送器零位修正值不确定度评定方法,其特征在于,
所述确定所述被测压力变送器的零位扩展不确定度,具体为:
取扩展因子k=2,置信概率为95%,根据公式(8)计算并将电流值转换成对应的压力值,得到所述被测压力变送器的零位扩展不确定度;
U=kuc(ΔI) (8);
其中,U为所述被测压力变送器的零位扩展不确定度。
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