影响空盒气压表温度系数检测结果关健因素的分析研究

(广西壮族自治区计量检测研究院 广西 南宁 530007)

一、概述

(一)测量依据

参考JJG272-2007《空盒气压表和空盒气压计》检定规程。

(二)环境条件

实验室内没有阳光直接照射、过大的空气流动和较大的振动，室内温度波动度不大于±2℃。

(三)测量标准：数字压力计，准确度等级：0.01级，

测量范围：(0～1580)hPa a.

恒温箱标准温度计，最大允许误差为：±0.2℃

(四)测量对象

空盒气压表,检测范围：(860～1050)hPa;

最小分度值：1hPa

(五)测量方法

空盒气压表是用于测量大气压力的仪表。在示值检定前必须对空盒气压表进行温度系数的检定。将空盒气压表放在恒温箱内，分别在高温点(35℃)、低温度点(5℃)条件下稳定2小时以上，在高、低温度点条件下分别读取恒温箱标准温度计的温度值和空盒气压表气压示值。同时用压力控制器测量环境大气压。然后按检定规程的计算公式计算出空盒气压表的温度系数(即温度每变化1℃空盒气压表示值变化量)。

二、数学模型

数学模型可以以示值误差的形式给出：

式中Kt——温度系数，hPa·℃-1;

t1——高温点的温度值，℃;

t2——低温点的温度值，℃;

p标1——在高温点，标准器的气压值，hPa;

p标2——在低温点，标准器的气压值，hPa;

p表1——在高温点，空盒气压表气压示值，hPa;

p表2——在低温点，空盒气压表气压示值，hPa;

三、灵敏系数

式中：温度系数Kt取最大值0.26hPa·℃-1;

高温点的温度值t1为30℃;

低温点的温度值t2为5℃;

四、测量不确定度的来源

1.由恒温箱标准温度计在高温点的测量误差引入的不确定度u(t1)；

2.由恒温箱标准温度计在低温点的测量误差引入的不确定度u(t2)；

3.在高温点空盒气压表估读误差引起的不确定度u(p1)；

4.在低温点空盒气压表估读误差引起的不确定度u(p表2)；

5.输入量p标1和p标2的标准不确定度分量。

由于在温度系数检定过程中环境大气压变化很小，p标1和p标2很接近，压力控制器测量误差在输入量p标1和p标2中的影响量相等。由数学模型可知，压力控制器测量误差对温度系数Kt的不确定度贡献量很小。由压力控制器显示分辨力引入的不确定度可忽略不计。所以输入量p标1和p标2的标准不确定度分量可忽略不计。

五、各不确定度分量的评定

1.由恒温箱标准温度计在高温点的测量误差引入的不确定度u(t1)；

恒温箱标准温度计在高温点(35℃)的最大偏差为：-0.4℃。则

2.由恒温箱标准温度计在低温点的测量误差引入的不确定度u(t2)；

恒温箱标准温度计在低温点(5℃)的最大偏差为：-0.2℃。则

3.输入量p表1标p表2标准不确定度分量

输入量p表1p表2的标准不确定度分量的分别来源于在高温点被检空盒气压表估读误差引入的不确定度u(p表1)和低温点被检空盒气压表估读误差引入的不确定度u(p表2)。

六、合成标准不确定度评定

因各输入量之间没有发现值得考虑的相关性，所以合成标准不确定度uc为

=0.0042hPa·℃-1

七、扩展不确定度的评定

取k=2，于是扩展不确定度为

U=uc×k=0.0042×2=0.0084hPa·℃-1(k=2)

由于计算灵敏系数时温度系数Kt取最大值0.26hPa·℃-1，所以

相对扩展不确定度Urel=0.0084/0.26×100%=3.2%(k=2)

八、测量不确定度报告

扩展不确定度为：U=0.0084hPa·℃-1(k=2)

相对扩展不确定度为：Urel=3.2%(k=2)