摘要:本文主要介绍:活塞压力计有效面积测量不确定度分析
据规程中所规定方法,我们对于活塞压力计有效面积检定作不确定度分析。采取起始平衡法,这也是我们所熟悉的方法:
起始平衡法测量活塞有效面积
在此以检定测量范围为(0.1~6)MPa,相对扩展不确定度Ur为0.01%(k=3)的活塞压力计为例,进行其有效面积测量不确定度的分析。
一、活塞压力计有效面积的测量
活塞有效面积的检定是基于流体静力平衡的原理,使用标准器为(0.1~10)MPa的国家基准活塞压力计。
检定时采用起始平衡法,起始平衡点压力值为1MPa,检定时选取2MPa、3MPa、4MPa、5MPa、6MPa共计 5个压力点按照正反行程逐点升压和降压的方法进行有效面积的检定。所使用的标准器和被检器的详细参数见表1。
二、数学模型
在检定时,将被检测活塞压力计与标准活塞压力计安装在校验器上,利用起始平衡法在1MPa平衡,由于标准与被检活塞压力计的形变系数与温度系数相同,而且结构均为简单活塞,采取顶上加码方式。在进行活塞有效面积的检定时,按规程中公式1计算:
由于标准活塞压力计和被测活塞压力计使用相同砝码(浮力修正系数可以抵消);同时考虑温度、垂直度对活塞有效面积的影响,因此被测活塞压力计的有效面积转化为:
三、不确定度分析
按活塞压力计的检定规程中规定活塞压力计的量值传递,即进行活塞压力计的有效面积的检定,对0.01%活塞压力计其最大允许误差分配规定:活塞有效面积最大允许误差±0.005%.
其测量数据记录如下:
标准器 | 被测器 | |||
活塞有效面积 | 1.000734 | 活塞标称面积 | 1cm2 | |
标称压力 | 标准器 砝码质量kg | 被测器 砝码质量kg | 比值 | 被测活塞有效面积 |
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 |
被检活塞有效面积平均值 | 1.000703 |