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【摘 要】本文通过用直接测量的方法，对0.5级压力控制器的不确定度分析，阐明了其不确定度分量的来源，对减小不确定度分量影响提供了方向，对当前压力控制器的不确定度分析有一定帮助。
【关键词】0.5级压力控制器；偏差；测量；标准
1.概述
1.1测量依据
依据 JJG544-2011《压力控制器》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》。
1.2环境条件
温度（20±5）℃，相对湿度不大于45%～75%。
1.3测量标准
数字压力校验仪，量程：-0.01MPa～2MPa，MPE：±0.025%F·S。
数字压力模块，量程： 0MPa～7MPa，MPE：±0.025%F·S。
1.4被测对象
测量范围：（0～6）MPa，准确度等级为0.5级压力控制器。
1.5测量方法
压力控制器的设定点偏差在本实验室测量是通过数字压力校验仪直接测得的。测量时，把压力控制器连接在压力泵压力接口上，和数字压力校验仪以及压力模块形成一个密闭的回路，然后通过压力泵和数字压力校验仪产生标准压力源。这样，被检压力控制器的设定点偏差就是压力控制器动作时的标准压力值与设定压力值之差除以压力控制器量程而得。
2.数学模型
根据上面分析，被检压力控制器设定点偏差可以写成这种模式：
δ=×100%
式中：δ—压力控制器设定点偏差。
—某一检定点的平均值（MPa）。
S—设定点（MPa）。
p—压力控制器量程（MPa）。
3.输入量的标准不确定度评定
为了分析，以一只0.5级（0～6）MPa分度值0.05MPa的压力控制器（切换差不可调）的检定为例。
3.1被检控制器某一点示值重复性
该项来源可从重复性实验中算得，其中包括观测人员对示值的估读随机性和弹性元件滞后特性引起误差的因素，属A类不确定度分量。对被检控制器作全量程检定，以1MPa点为例，读取标准器上数据。
共重复5次正反行程，计n=10，求得：
=1.015MPa
用贝塞尔公式计算得单次值实验标准差s为：
s=0.0053MPa
任意选取3台同类型的压力控制器，每台各在2MPa，4MPa，6MPa处连续测量10次，共得9组测量列，每组测量列分别按上述计算得到单次实验标准差，如表所示。
m组试验标准差计算结果 MPa
合成样本标准差sQ为：
sQ==0.0050 MPa
实际测量情况为在重复性条件下测量3次，以3次测量算术平均值为测量结果，则可得到：
u===0.0029MPa
3.2对被检控制器设定点估读误差u2
对指针类刻度仪表，要求估读至分度的1/5。由于操作者的习惯势力及指针与刻度盘间有距离，视线可能产生偏角。因此估读不可靠性同样以1/2分度值估计，该误差分布遵从均匀分布，为B类不确定度，故：
u2==0.0029 MPa
3.3数据修约取舍误差
检定结果修约至控制器估读值（即分度值的1/5），其修约误差为估读值的1/2，遵从均匀分布，为B类不确定度，故：
u3==0.0029MPa
3.4标准器不确定度的影响量u4
由压力校验仪本身的误差引起，准确度等级为±0.025%F·S，采用7MPa模块进行检定，假设误差服从均匀分布，包含因子，B类不确定度（用引用误差形式表示），故：
u4===0.0010MPa
4.标准不确定度一览表
标准不确定度一览表
5.合成标准不确定度
uc=
=
=0.0051MPa
6.测量结果相对扩展不确定度
Urel=k××100%=2××100%=0.17%
【参考文献】
[1]JJG544-2011《压力控制器》.
[2]JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》.
【关键词】0.5级压力控制器；偏差；测量；标准
1.概述
1.1测量依据
依据 JJG544-2011《压力控制器》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》。
1.2环境条件
温度（20±5）℃，相对湿度不大于45%～75%。
1.3测量标准
数字压力校验仪，量程：-0.01MPa～2MPa，MPE：±0.025%F·S。
数字压力模块，量程： 0MPa～7MPa，MPE：±0.025%F·S。
1.4被测对象
测量范围：（0～6）MPa，准确度等级为0.5级压力控制器。
1.5测量方法
压力控制器的设定点偏差在本实验室测量是通过数字压力校验仪直接测得的。测量时，把压力控制器连接在压力泵压力接口上，和数字压力校验仪以及压力模块形成一个密闭的回路，然后通过压力泵和数字压力校验仪产生标准压力源。这样，被检压力控制器的设定点偏差就是压力控制器动作时的标准压力值与设定压力值之差除以压力控制器量程而得。
2.数学模型
根据上面分析，被检压力控制器设定点偏差可以写成这种模式：
δ=×100%
式中：δ—压力控制器设定点偏差。
—某一检定点的平均值（MPa）。
S—设定点（MPa）。
p—压力控制器量程（MPa）。
3.输入量的标准不确定度评定
为了分析，以一只0.5级（0～6）MPa分度值0.05MPa的压力控制器（切换差不可调）的检定为例。
3.1被检控制器某一点示值重复性
该项来源可从重复性实验中算得，其中包括观测人员对示值的估读随机性和弹性元件滞后特性引起误差的因素，属A类不确定度分量。对被检控制器作全量程检定，以1MPa点为例，读取标准器上数据。
共重复5次正反行程，计n=10，求得：
=1.015MPa
用贝塞尔公式计算得单次值实验标准差s为：
s=0.0053MPa
任意选取3台同类型的压力控制器，每台各在2MPa，4MPa，6MPa处连续测量10次，共得9组测量列，每组测量列分别按上述计算得到单次实验标准差，如表所示。
m组试验标准差计算结果 MPa
合成样本标准差sQ为：
sQ==0.0050 MPa
实际测量情况为在重复性条件下测量3次，以3次测量算术平均值为测量结果，则可得到：
u===0.0029MPa
3.2对被检控制器设定点估读误差u2
对指针类刻度仪表，要求估读至分度的1/5。由于操作者的习惯势力及指针与刻度盘间有距离，视线可能产生偏角。因此估读不可靠性同样以1/2分度值估计，该误差分布遵从均匀分布，为B类不确定度，故：
u2==0.0029 MPa
3.3数据修约取舍误差
检定结果修约至控制器估读值（即分度值的1/5），其修约误差为估读值的1/2，遵从均匀分布，为B类不确定度，故：
u3==0.0029MPa
3.4标准器不确定度的影响量u4
由压力校验仪本身的误差引起，准确度等级为±0.025%F·S，采用7MPa模块进行检定，假设误差服从均匀分布，包含因子，B类不确定度（用引用误差形式表示），故：
u4===0.0010MPa
4.标准不确定度一览表
标准不确定度一览表
5.合成标准不确定度
uc=
=
=0.0051MPa
6.测量结果相对扩展不确定度
Urel=k××100%=2××100%=0.17%
【参考文献】
[1]JJG544-2011《压力控制器》.
[2]JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》.