吉林省空盒气压表测量结果的不确定度评定

袁文辉 杨紫超 麻锴

（吉林省气象探测保障中心 吉林长春 130062）

①

摘 要：针对吉林省气压检定系统现状以及空盒气压表的设备属性，采用相对比较的方法，利用标准气压源计算我省空盒气压表检定时测量结果的不确定度。关键词：空盒气压表 不确定度 A类不确定度中图分类号：文献标识码：文章编号：TH765 A 1674-098X(2014)10(c)-0058-02

空盒气压表的检定规程中明确要求计算空盒气压表的测量不确定度。其评定和计算与检定设备、检定规程、被检仪器等密切相关，不能一概而论。该文给出了一种与我省气压检定能力相匹配，且满足检定规程要求的空盒气压表不确定度评定方法。

对（2）式分别求关于p测和p标的偏导

数得到传递系数：

3.1.2 数字气压计示值量化误差引入的不确定度u12

数字式气压计的精度为0.01 hPa，其取误差在0.005 hPa内服从均匀分布，则有：k±u12 0.003hPa （5）该估值可靠性为100%，自由度 12 。3.1.3 数字气压计示值修约误差引入的不确定度u13

空盒气压表的精度为0.1 hPa，故数字式气压计修约至0.1 hPa引入的误差在±0.05 hPa内服从均匀分布，取k 则有，

[2]

c1

p误 p测

=1，c p误= 1 （3）

2

p标

3 不确定分量的分析与评定

在气压检定系统中，可能引入不确定度的来源有：数字式气压计的测量误差、数字式气压计的示值量化误差、数字式气压计的示值修约误差、检定箱内的气压变化、空盒气压表人为读数误差、空盒气压表在重复观测中的变化等误差组成。上述不确度分量之间不存在相关性。

气压检定箱的气密性，气泵输出的不稳定性造成了检定箱气压环境的时刻变化。在测量过程中，数字式气压计的实时读数是上述两个因素相互作用后的结果。但检定箱的气密性，气泵输出的不稳定性与标准器的误差大小无关，只是气压环境的因变量，所以检定箱内环境气压的变化率不单独参与不确定度的评定。

上述误差的随即性对不确定度是有贡献的，包含在A类不确定度中。

3.1 标准不确定度u p标

3.1.1 数字气压计示值误差引入的不确定度u11

根据JJG272-2007《空盒气压表和空盒气压计》检定规程可知，标准器的最大允差是±0.4 hPa，半宽为最大允差的取绝对值，其误差在区间内呈均匀分布[2]，则有：k，

0.23 hPa （4）u11 0.4h

该估值可靠性为100%，自由度 11 。

1 不确定度评定依据

JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》；

JJG272-2007检定规程。

，

2 不确定度评价模型及传递系数

在满足温度波动不超过±2℃的室内环境条件《空盒气压表和空盒气压计》下进行数字式气压计作为仪器的不确定度评估。

标准器，示值检定箱、温度系数检定装置作为辅助设备，参照规程对空盒气压表进行数值检定。数字式气压计是判断被检空盒气压表示值准确性的数值依据，所以被检表与标准仪器之间的差值就是评价示值准确性的模型，即：

[1]

hPa （6）u13 0.05 0.029h

该估值可靠性为100%，自由度 13 。

3.2 标准不确定度u p测 的分析及评定

3.2.1 空盒气压表重复测量的示值误差引入的不确定分量u21

在符合检定规程的条件下，将气压检定箱设置在950 hPa、970 hPa、990 hPa、1010 hPa、1030 hPa五个不同的检定点，对普通空盒气压表各点分别进行10次重复性测量，根据公式（1）求得各检测点每一次测量的示值误差。利用贝塞尔公式计算出各检测点误差的试验标准差，具体数据如表1所示。

选择最大值0.037 hPa作为重复测量的实验标准差。

p误 p测-p标 （1）

其中：p误为被测空盒气压表示值误差；

p测为被测空盒气压表示值；

p标为数字气压计标准器示值。p测和p标互相独立，所以合成方差：

22uc2=c12u2(p测)+c2u(p标) （2）

其中：u p测 代表被测空盒气压表不确定度；

u p标 代表气压标准器不确定度。

s0.037hPa7hPa

（7）

u21 0.012hPahPa （8）

（下转60页)

表1 各检测点的示值误差、误差平均值及标准差 单位：hPa

检测点95097099010101030

测点示值误差10.120.160.140.150.18

20.150.130.120.170.16

30.100.110.140.160.19

40.160.150.170.200.15

50.200.180.130.190.17

60.180.160.180.150.18

70.220.190.130.170.22

80.150.170.150.190.20

90.160.200.160.230.18

100.200.180.150.190.16

0.164 0.163 0.147 0.180 0.179 平均值

实验标准差0.0210.0280.0190.0250.037

①作者简介：袁文辉(1969,5—),男,汉族,湖南省宁乡县,学历:大专，职称:助理工程师，研究方向:空盒气压表的不确定度评定。