0.5级压力控制器设定点误差测量不确定度的分析研究

　　　

(广西壮族自治区计量检测研究院　广西　南宁　530007)

一、引言

压力控制器，工程中称为压力开关。是工业过程测量与控制系统中控制压力的一种专用测量仪表。其重要指标切换差，不能太大，否则压力波动大;也不能太小，否则控制器频繁动作，相关设备也频繁动作(或启停)。因此必须要对其指标进行不确定度评定。

二、测量方法

检定依据：JJG544-2011《压力控制器》检定规程。

按规程中的要求，实际测得的上(下)切换值平均值与选定的设定值之差与量程之比的百分数为设定点误差。若控制器的设定值控制的是上切换值，则设定点误差为实测的上切换值平均值与设定值之差。若控制器的设定值控制的是下切换值，则设定点误差为实测的下切换值平均值与设定值之差。

三、测量模型

式中：δ —设定点误差

Q —设定点的切换值(可以是上切换值或下切换值)

S—设定点(值)

P—控制器量程

对于上式，可以得知：压力控制器的不确定度主要由标准器的误差、分辨率和控制器的重复性带来。本次评定选取一台稳定的0.5级、(0～2.5)MPa的压力控制器来进行，设定点可调，切换差不可调。在量程0.5MPa处定为设定点。标准器选取0.05级、(0～2.5)MPa数字压力计。测量中，采用空气作为检定介质。在式中，S和P为常数，分别为0.5MPa和2.5MPa。

四、压力控制器测量不确定度评评定

(一)标准器引入的不确定度u1的评定

u1=a/k=0.00072(MPa)

(二)标准器分辨率引入的不确定度u2的评定

u2=a/k=0.000029(MPa)

(三)由多次测量的重复性引入的不确定度u3，采用A类方法评定。

上切换值10次重复性数据(MPa)0 61250 61270 61290 61180 61380 61160 61120 61250 61260 6128

根据贝塞尔公式计算得单次实验标准差：

实际使用时为三次数值的平均值，故：标准不确定度

(四)标准不确定度分量一览表

序号不确定度来源符号不确定度分量(MPa)1标准器引入不的不确定度u10 000722标准器分辩率引入的不确定度u20 0000293重复性u30 00043

五、合成不确定度

以上不确定度分量认为相互独立，故：

相对扩展不确定度小于MPEV的1/3，符合检定要求。

六、扩展标准不确定度计算

取置信因子:k=2

故U=k·u=0.00084×2=0.0017(MPa)

【参考文献】

[1]JJG544-2011，压力控制器检定规程

[2]JJF1059.1-2012.测量不确定度评定与表示