无机标准溶液-锑 【编号】GSB 07-1277-2000 【规格】20mL/支 基本特性 无机标准溶液-锑 浓度的值 100mg/L 溶剂:1%盐酸
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压力变送器输出值误差的不确定度评定

一、概述

EJA530A型压力变送器是由横河川仪有限公司生产的一款智能型压力变送器,该压力变送器以其准确度高、测量范围广等特点被广泛应用于气体、水、油等多种介质的测量中。目前,在我公司的制氧工艺中普遍使用这种压力变送器,能够满足气体压力的计量需要。按照检定规程要求需要定期对工艺过程中的压力变送器进行检定,但是由于制氧工艺的连续性,生产中经常无法拆卸送检。为了减少送检环节所浪费的时间,合理地对变送器进行检定,确保生产的连续性,通常采用现场检定的方法。

二、开展检定的条件

1.测量依据

JJG882-2004《压力变送器》检定规程。

2.环境条件

(1)环境温度:(20±5)℃;相对湿度:45%~75%。

(2)所处环境无影响输出稳定的机械振动。

(3)压力变送器周围除地磁场外,无影响其正常工作的外磁场。

3.测量用标准

便携式数字压力计包括主机、通信电缆、压力泵、标准压力模块、直流毫安电流表,其中压力模块量程为(0.01、0.2、1.0、2.0、4.0)MPa,准确度为0.02级;直流毫安电流表量程为(0~20.00)mA,准确度为0.02级。

4.被测对象

压力变送器:型号为EJA530A;量程为(0~1.0)MPa;准确度为0.05级;输出电流为(4.00~20.00)mA。

5.检定方法

按被检表的量程首先选择数字压力计的压力模块(0~2.0)MPa,将压力变送器按数字压力计的说明书的要求安装在数字压力计上,如图1所示。根据JJG882-2004的要求,检定时,从下限开始平稳输入压力信号到各检定点,读取并记录输出值直至上限。然后,反向平稳地改变压力信号到各个检定点,读取并记录输出值直至下限,按此进行两个循环的校验。

 

缺插图!

 

 

<CTSM>图1数字压力计接线示意图</CTSM>

6.检定项目

按JJG882-2004的要求该检定为使用中检定,包括外观和基本误差两项检定。从现场变送器的外观来看,变送器只是表面存在积灰,铭牌齐全,只需对测量结果进行检定。

7.检定结果

(1)数学模型

ΔI=I-(Im/Pm×P+I0)

式中:ΔI——压力变送器输出误差,mA;I——压力变送器输出电流值,mA;Im——压力变送器输出量程,mA;P——压力变送器输入压力值,Pa;Pm——压力变送器输入量程,Pa;I0——压力变送器输出起始值,mA。

(2)灵敏度是指仪表对被测参数变化的灵敏程度,或者说是对被测量变化的反应能力,是在稳态下,输出变化增量对输入增量的比值,其数学模型为

SLX

式中:S——仪表灵敏度;ΔL——仪表输出变化增量;ΔX——仪表输入变化增量。

输入压力对压力变送器输出误差的灵敏系数为

c1=δΔI/δP=-Im/Pm=-16/1=-16mA/MPa

输出电流对变送器输出误差的灵敏系数为

c2I/I=1

按二、5中的方法进行检定,对压力变送器进行两个循环的测量,在输入相同的压力下,输出的电流值不尽相同,取平均值作为测量结果。根据数学模型计算所得检定结果的基本误差如表1所示。

 

缺插图!

 

<CTSM>表1根据数学模型计算所得检定结果的基本误差</CTSM>

 

三、评定结果

由于现场的室外环境为22℃,该检测区域也不存在外磁场的干扰,均可忽略。因此,产生不确定性的因素有输入量P和输入量I两方面。

1.输入量P的标准不确定度

P的不确定度的主要来源是标准压力发生器,因而数字压力计的最大误差不超过±0.4kPa。

按均匀分布估计

u(P1)的相对标准不确定度估计为95%,自由度为

2.输入量I的标准不确定度

I的电流不确定度的主要来源是直流电流表的示值误差和测量重复性。

(1)直流电流表的示值误差不超过±0.2μA

按均匀分布估计

u(I1)的相对标准不确定度估计为5%,自由度ν21=200。

(2)测量重复性

如二、7所示,对压力变送器进行两个循环的测量,在输入压力相同的情况下,输出的电流值不尽相同,取平均值作为测量结果。

根据表1可知,每个测量点均有9个读数,按JJG882-2004的要求,由此计算出平均值的试验标准偏差u(I2)=0.00362μA,自由度ν22=9-1=8。因此

自由度ν2=200.41,取100。

3.合成标准不确定度

合成标准不确定度ucI)及有效自由度

νeff≈100

4.扩展不确定度及报告

合成标准不确定度接近正态分布。按置信概率为95%估计,包含因子k95=t95(νeff)=1.96,扩展不确定度由下列计算获得

U95=k95ucI)=1.96×0.2582μA=0.506μA

由于被检压力变送器的允许误差为±8μA,JJG882-2004中要求检定用标准及配套设备在检定中引入的扩展不确定度U95应不超过被检压力变送器允许误差绝对值的1/3,本文中的U95为0.506μA,符合JJF1094-2002《测量仪器特性评定》中的相关要求。


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