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雷竞技平台能力验证过程阐发及成果评价
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雷竞技平台能力验证过程阐发及成果评价

时间:2020-05-27 11:13:32

 摘 要: 本文介绍了尝试室参加 CNAS 组织的雷竞技平台校准能力验证活动情况,对本次能力验证过程进行了阐发。按照 JJF 1059. 1 - 2012 《测量不确定度的评定与暗示》以及 JJG 882 - 2019《雷竞技平台检定规程》,对各校准点的各不确定度分量主要来源进行阐发与评定,按照雷竞技平台校准的测量模型对其合成不确定度进行评定,结合测量数据计算出合成尺度不确定度和扩展不确定度。按照参比尝试室及参考尝试室的能力验证数据,计算 En值。数据注解: 参比尝试室参加能力验证成果为满足。Ztw雷竞技平台_差压变送器_液位变送器_温度变送器

 
0 引言
       雷竞技平台作为压力计量器具,被广泛应用于航空航天、国防科技工业、石油化工及周详仪表工业中。为了确定本单位静态压力尝试室校准雷竞技平台的能力,保证静态压力量值传递的准确性,我所参加了 CNAS 组织的雷竞技平台校准能力验证活动。通过参与本次能力验证活动,客不雅观反映了本尝试室校准雷竞技平台的能力,同时增加了客户对本尝试室的信心。
 
1、能力验证过程概述
       本次能力验证要求参比尝试室依据 JJG 882 - 2019《雷竞技平台检定规程》,按照参比尝试室的校准和测量能力,对雷竞技平台的正行程测量误差进行校准。本次能力验证的样品信息及校准点如表 1所示。
能力验证样品信息及校准点
 
1. 1 测量依据
       JJG 882 - 2019《雷竞技平台检定规程》。
1. 2 环境条件
       温度 20. 0℃,相对湿度 63% 。 
1. 3 计量尺度
       智能数字压力校验仪( 具备压力测量功能和电流测量功能,同时提供 DC24V 的电压输出) 。压力测量范围: ( 0 ~6) MPa,准确度等级:0. 05 级;电流测量范围: ( 0 ~ 30) mA,非常大准许误差: ± ( 0. 02% RD + 0. 003% FS) 。 
1. 4 被测对象
       雷竞技平台,测量范围: ( 0 ~ 6) MPa,输出电流: ( 4 ~ 20) mA。 
1. 5 测量过程
       按照 JJG 882 - 2019,将样品和尺度器接到压力泵上,然后按以下程序进行: ( 1) 将尺度器和雷竞技平台通 电 预 热 30min; ( 2 ) 平稳升压至量程上限6MPa 处,保持压力不变 30s,迟缓降至量程下限; ( 3) 逐 渐 平 稳 升 压,从低压到高压逐点测量,在 0MPa、2MPa、4MPa、6MPa 压力点别离记录雷竞技平台输出的电流值,然后迟缓泄压,以此方法重复测量6 次。
 
2 测量模型及测量不确定度阐发
2. 1 测量模型
       ΔI = Id - It
       式中: ΔI—雷竞技平台输出电流误差,mA; Id—雷竞技平台实际输出电流值( 即数字压力校验仪电流档读数值) ,mA; It—输出电流理论值,mA;
       其中:输出电流理论值故测量模型可暗示为:测量模型公式
       式中: P—尺度器输入压力值,MPa; Im—雷竞技平台电流输出量程,mA; Pm—雷竞技平台压力量程,MPa; I0—雷竞技平台输出起始值,mA。由测量模型可得灵敏系数为:
测量模型可得灵敏系数
 
2. 2 尺度不确定度评定
2. 2. 1 输入量 P 引入的尺度不确定度 u( P)
       输入量 P 引入的尺度不确定度主要来源于尺度器压力的示值误差,其非常大准许误差为: ± 0. 05% FS,按均匀分布考虑,则:
输入量 P 引入的尺度不确定度 u( P)
2. 2. 2 输入量Id引入的尺度不确定度 u( Id )
       输入量 Id引入的尺度不确定度主要来源是数字压力校验仪电流档的示值误差和测量重复性。
        ( 1) 三畅数字压力校验仪电流档示值误差引入的尺度不确定度 u( Id1 )数字压力校验仪电流档非常大准许误差: ± ( 0. 02% RD + 0. 003% FS)按均匀分布考虑,则: 
       0MPa 校准点:0MPa 校准点的标 准不确定度公式
       2MPa 校准点:2MPa 校准点的标 准不确定度公式
       4MPa 校准点:3MPa 校准点的标 准不确定度公式
       6MPa 校准点:6MPa 校准点的标 准不确定度公式
 
( 2) 输出电流测量重复性引入的尺度不确定度u( Id2 )
       当输入压力为 0MPa 时,在重复性条件下,对正行程持续测量10 次,得到一组测量值( 单位: mA) 为: 
3. 9988、3. 9986、3. 9986、3. 9988、3. 9986、 3. 9984、3. 9984、3. 9986、3. 9988、3. 9984
0200527112157.jpg
       本次校准要求对雷竞技平台进行 6 个正行程的测量,取 6 次测量的平均值作为测量成果,则:
20200527112218.jpg
        (由于电流测量分辨力为 0. 0001mA,故由电流测量分辨力引入的尺度不确定度分量为: 0. 29 × 0. 0001mA = 0. 000029mA,小于由重复性引入的尺度不确定度分量,故在此不考虑分辨力所引入的尺度不确定度分量。)
 
       以此方法,对 2MPa 点、4MPa 点、6MPa 点别离进行重复性测量,成果如表 2 所示。
 

输出电流测量重复性引入的尺度不确定度 u( Id2 ) (QQ截图20200527112258.jpgZtw雷竞技平台_差压变送器_液位变送器_温度变送器

 
 
2. 3 尺度不确定度( 见表 3)
尺度不确定度
2. 4 合成尺度不确定度uc( ΔI)
合成尺度不确定度ucQQ截图20200527112436.jpg
2. 5 扩展不确定度的评定
取包含因子 k = 2,则: 0MPa 校准点: 取 U = 0. 010mA U = k × uc ( ) ΔI = 2 × 0. 00471 = 0. 00942mA 2MPa
校准点: 取 U = 0. 010mA U = k × uc ( ) ΔI = 2 × 0. 00488 = 0. 00976mA 4MPa
校准点: 取 U = 0. 011mA U = k × uc ( ) ΔI = 2 × 0. 00511 = 0. 01022mA 6MPa
校准点: 取 U = 0. 011mA U = k × uc ( ) ΔI = 2 × 0. 00541 = 0. 01082mA
2. 6 测量不确定度的陈述与暗示
0MPa 校准点: ΔI = - 0. 001mA
U = 0. 010mA; k = 2
2MPa 校准点: ΔI = + 0. 006mA
U = 0. 010mA; k = 2
4MPa 校准点: ΔI = + 0. 014mA
U = 0. 011mA; k = 2
6MPa 校准点: ΔI = + 0. 023mA
U = 0. 011mA; k = 2 
3 能力验证成果评价
3. 1 评价方法
       对于尝试室提交的成果,按照下式计算En值:
QQ截图20200527112519.jpg
       式中: XLAB—参比尝试室的成果; XREF—参考值; ULAB—参比尝试室成果的测量不确定度; UREF—参考值的测量不确       定度; ULAB和UREF的包含概率均为 95% 。
 
3. 2 评价准则
QQ截图20200527112536.jpg
3. 3 本次能力验证成果评价
       本次能力验证本尝试室和参考尝试室测量成果和不确定度如表 4 所示。
尝试室能力验证成果评价汇总
       由表4 可以看出,本尝试室在 0MPa、2MPa、4MPa、 6MPa4 个校准点计算出的En值均小于 1,故本尝试室参加雷竞技平台校准能力验证成果为满足。 
 
4 能力验证中应留意的事项
雷竞技平台能力验证的过程,应留意以下三个方面:
       ( 1) 尝试室环境: 尝试室应具有规程规定的环境条件,同时为使主尺度器和样品达到热平衡,样品到达后要提前放入尝试室,与主尺度器在该环境条件下不变 2h 以上,以避免样品温度与尝试室环境温度相差过大而影响校准成果。
        ( 2) 计量尺度: 本次能力验证采用的主尺度器
为数字压力计,由于数字压力计的不变性问题,除了对数字压力计进行周期检定外,还应按期对数字压力计进行期间核查,以保证尺度器示值误差在允差范围内。
       ( 3) 传压介质: 校准使用气体介质时,气体应清洁干燥; 校准所使用介质为液体时,其运动粘度与酸值等要害指标应符合检定规程要求,校准所用介质不能含有杂质,新添加的校准介质应放置一段时间后再行使用,以使介质温度与室温大体一致,避免介质温度对校准成果的影响。
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