压力表计量比对和能力验证方案的设计与结果处理

根据IS0/IEC导则定义，实验室能力验证是利用实验室间比对确定‘‘实验室的检测能力”。文章主要是介绍以计量比对为主的能力验证方案的设计与结果论证。

1.比对目的及能力验证活动概况

为了验证实验室压力表计量检定的水平，提高实验室的检定能力，本地区的4所实验室开展了一次压力表以计量比对为主要方式的能力活动。本次能力验证活动采用比对、现场考核结合方式。

在收到实验室能力验证任务后，作为主导实验室的负责人多次召集相关人员就如何保证本次能力验证活动有序开展进行了开会讨论,确定专家小组成员,负责本次计量量值比对和能力验证活动的技术工作(包括活动组织、技术文件制定、现场考核、比对结果分析处理等）。随后，制定了《年度压力表量值比对与能力验证实施方案》。

2.比对的依据

（1）《计量比对管理办法》

（2）JJG52?013《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表》

（3）JJF1117?010《计量比对规范》

（4）JJF1059.1?012〈《则量不确定度评定与表示》

3.传递标准、比对方式、比对顺序及参比人员的确定

3.1传递标准（表1)

3.2比对的方式

为了本次能力验证活动的顺利进行，主导实验室依据JJF1117?010《计量比对规范》的要求采取了“环式比对”的方式。

3.3比对顺序

先由主导实验室进行检定，然后按顺序由各参比实验室进行检定，最后由主导实验室再次检定，如图1所示。

4.比对试验结果的判定标准

(1)本次能力验证有主导实验室与各参比实验室对一块压力表按照比对顺序轮流进行检定，取4个实验室的测量结果的加权算术平均值作为参考值。

（2）示值误差测量结果及其不确定度的评定作为参比实验室综合技术能力评价的主要依据。

（3）其他检验项目及现场考核情况作为参比实验室综合技术能力评价的参考，各参比实验室应对不规范的地方采取有效措施，提高人员素质及综合能力。

5.现场比对情况

现场由比对专家组对参比实验室的技术人员进行现场考核，主要是从标准器的使用情况、执行规程情况、原始记录是否正确完整等3个方面进行考核。考核情况如表3所示。

由上表的统计情况及通过专家组对参比实验室人员的提问，可以发现4个技术机构在检定压力表的过程中均能按照规程的要求，熟练使用标准器开展检定工作。

6.主导实验室不确定度评定

6.1测量过程

6.1.1测量依据

JJG52—2013《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表》

JJF1059.1?012〈测j量不确定度评定与表示》

6.1.2环境条件

温度（20±5)蚓,相对湿度不大于85%,等温2h以上。

6.1.3测量标准

0.05级数字压力表。

6.1.4被测对象

1.6级压力表，测量范围0~1.6MPa,编号3377636。

6.1.5测量方法（比较法）。

通过升压和降压一个循环，在各检定点上逐点读取被测精密压力表示值，与精密压力表示值进行比较，两者的差值即为该压力表的示值误差。6.2测量模型

5=PX-尸B

式中，5为被测精密压力表的示值误差，MPaPx为被测精密压力表的示值，MPaPb为标准器产生的压力值，MPa。

灵敏系数

dS,

Cl=~=丄

1(PX

X

(S

(Pb

6.4标准不确定度的评定

6.4.1输入量Px的标准不确定度的评定

输入量Px的标准不确定度来源主要是被测精密压力表的测量重复性，可通过连续测量得到，用A类方法进行评定。

对一块0~1.6MPa、1.6级的压力表在0.8MPa点处做10次重复性测量，测得数据如表4所示。

平均值：Px=0.0144MPa单次实验标准差：s=2.1x10-3MPa由于此次比对取10次测量的算术平均值为测量结果，则输入量Px的标准不确定度为:

(Px)=」0.7x10-3MPa

6.4.2输入量PB的标准不确定度u(Pb)的评定输入量PB的标准不确定度来源主要由精密压力表的不确定度引入，因标准器选用了0~7MPa、0.05级压力表，其最大允差为AP=?.05%x7MPa=?.0035MPa,区间半宽a=0.0035MPa,

在区间内为均匀分布，取k=槡,则标准不确定度为：

u(PB)=a=2.0xl0_3MPak

6.5标准不确定度分量一览表（表5)

6.6合成标准不确定度

合成标准不确定度uc为：

uc=槡C1u(PX)]2+C2u(PB)]2=2.1x10"3MPa

6.7扩展不确定度

取k=2,则扩展不确定度为：u=kuc=2x3.1x103MPa=4.2x103MPa其相对扩展不确定度为：

7.参考值、参考值不确定度的确定和比对结果的处理

7.1参考值、参考值不确定度的确定

为了方便分析，对每个实验室不确定度的评估都换算到包含因子k=2的扩展不确定度，根据每个实验室测量的示值误差和示值误差的测量结果扩展不确定度，用加权平均法算出参考值和参考值的不确定度，计算公式如下：

Y

式中，：Y为参考值；Ui为参考值的不确定度；YM为第j个实验室在第i个测量点上的测量结果；ufi为第个实验室在第i个测量点上的测量结果不确定度。

7.2和比对结果的处理

用归一化公式来评价此次计量比对结果，计算公式如下：

Y,-Y

E=jl

Vu.+uj

用上式计算：IEn忘1,则表明参加比对单位的结果满意，否则为不满意。各参加比对单位压力表能力验证试验结果数据如表6和图2所示.

8.比对结论

（1）根据比对试验结果判定标准，此次参加比对的4家比对实验室比对结论为满意。

（2）本次能力验证的组织和测试过程是公正、有序的。各实验室的检测数据是客观真实可信的。