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二等補償式微壓計的讀數(shù)問題

來源:北京協(xié)亞電子有限公司   2016年06月06日 10:41  

很多人都會在使用二等補償式微壓計的時候會犯一個低級的小錯誤就是讀數(shù)的問題。往往是不注意的細節(jié)問題可能會導(dǎo)致后面測試的差錯。

 

  補償式微壓計的大容器與絲杠以螺旋連接,測量壓力前調(diào)整旋轉(zhuǎn)標(biāo)尺和垂直標(biāo)尺,使其處于零位,調(diào)整小容器的高低位置,使反光鏡中上下錐尖盡量靠近但不接觸。測量時旋轉(zhuǎn)與絲杠相連接的頂蓋來移動大容器,調(diào)整壓力使小容器中的水位恢復(fù)初始位置,讀取垂直標(biāo)尺和旋轉(zhuǎn)標(biāo)尺刻度,以此方法確定大容器的位移變化。由于垂直標(biāo)尺的分度值為1mm(150分格或者250分格),旋轉(zhuǎn)標(biāo)尺的分度值為0.01mm(通常為200分格),因此該讀數(shù)是一個以mm為單位的長度量值,被測壓力值通過公式p=ρgh(1-ρ/ρ)求得。由于JJG158-1994《標(biāo)準(zhǔn)補償式微壓計》檢定規(guī)程中并沒有提到讀數(shù)時的估讀方法,使得在測量時常常出現(xiàn)不同的讀數(shù)間隔和修約位數(shù)。下面以二等補償式微壓計為例,對其讀數(shù)時的修約間隔和有效位數(shù)的選擇進行分析。

 

  在讀取儀表數(shù)據(jù)時,通常根據(jù)儀器的讀數(shù)規(guī)則確定有效位數(shù)。如對指針式儀表、螺旋測微計、米尺等進行估讀,會對其小刻度的下一位進行估計(通常以小刻度的1/10、1/5或1/2為間隔),合成終的有效數(shù)字;另外一種情況,如數(shù)字儀表、游標(biāo)類儀表、步進式儀表則直接讀取,不進行下一位數(shù)的估計。補償式微壓計的讀數(shù)是一個長度量值,它表示的是大容器和小容器內(nèi)蒸餾水的液面高度差,但由于壓力的測量過程還受到其他因素的影響,如補償式微壓計擺放垂直度的偏差,人員讀數(shù)時對水準(zhǔn)觀察裝置中圓錐尖頭與倒影接近程度的控制,溫度、大氣壓的變化等的綜合作用,若簡單地以長度測量的方法進行估讀確定有效數(shù)字位數(shù),表現(xiàn)出的并不是整體測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。

 

  因此,可根據(jù)儀器的大允許誤差確定讀數(shù)時的有效位數(shù)。在計量讀數(shù)時,如果讀數(shù)的位數(shù)取少了,就會影響測量準(zhǔn)確度并進而影響計算結(jié)果的準(zhǔn)確性;如果位數(shù)取多了,易使人誤認(rèn)為測量準(zhǔn)確度很高,并且會增加不必要的計算量。一般而言,對一個數(shù)據(jù)取其可靠位數(shù)的全部數(shù)字加上一位欠準(zhǔn)數(shù)字,就構(gòu)成這個數(shù)據(jù)的有效數(shù)字。依據(jù)JJG158-1994,二等補償式微壓計的示值允許誤差為±0.8Pa(-1.5kPa~1.5kPa)和±1.3Pa 

(-2.5kPa~-1.5kPa,1.5kPa~2.5kPa)時,以水平標(biāo)尺的小刻度即0.01mm為間隔,按照準(zhǔn)線所靠近的刻度讀數(shù),此時得到的數(shù)據(jù)修約引入的舍入誤差為±0.005mm,即±0.05Pa,該誤差約為二等補償式微壓計示值允許誤差的1/16—1/26,從理論上講已可滿足量傳和數(shù)據(jù)處理的要求。

  在不確定度分析中,測量結(jié)果和測量不確定度有效數(shù)字的取舍,應(yīng)使其末位一致。二等補償式微壓計的量值由一等補償式微壓計傳遞而來,對其測量不確定度分析可知,二等補償式微壓計的擴展不確定度約為0.05mm(根據(jù)不確定度數(shù)據(jù)修約原則,測量結(jié)果擴展不確定度的有效數(shù)字一般不超過2位,當(dāng)*位非零有效數(shù)字大于或者等于3時,可以只取l位有效數(shù)字;當(dāng)*位非零數(shù)字小于3時,取2位有效數(shù)字),所以二等補償式微壓計測量結(jié)果有效數(shù)字也應(yīng)修約到0.01mm,即修約到0.01mm液面高度值。

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