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台式血压计示值误差的不确定度评定

  • 时间: 2012-05-26 10:04:39
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一、概述

    1.测量依据
      JJG270-2008《血压计和血压表》检定规程。
      2.被测对象
      0.5(040)kPaXJIID型台式血压计,上海医疗器械股份有限公司制造。
      3.环境条件
      环境温度为(20±10),相对湿度<85%,气压为大气压,被测血压计在检定环境中放置2h以上。
      4.测量标准器
      0.2(040)kPaYJS型数字血压计检定仪,合肥常宏测控技术有限公司制造。
      5.测量过程
      在规定环境条件下,用直接比较法进行降压测量。连接数字血压计检定仪、被测血压计,使血压计与标准器的压力升至32kPa之上,然后降压进行检定,待系统达到平衡时,先从标准器上读取示值,再从血压计上读取对应的示值并记录,通过计算可以得到血压计示值误差的测量结果。

二、数学模型

    δ=P-P0
    式中:δ——被检血压计的示值误差,kPaP——被测血压计示值,kPaP0——数字血压计检定仪示值,kPa
    灵敏度系数
    

三、不确定度分量的评定

1.输入量P的标准不确定度分量u(P)的评定
      (1)被检血压计重复性引入的不确定度分量
      检定点P的标准不确定度主要来源于数字压力计的测量重复性,可以通过连续测量得到测量列,采用A类方法进行评定。在32kPa点作10次等精度重复性测量,所得数据(单位:kPa)分别为32.232.232.132.132.132.132.232.132.132.2
      其平均值    
      用贝塞尔公式计算的单次测量结果标准差
      
      自由度ν1=n-1=9
      (2)估读引入的不确定度分量
      台式血压计的读数误差主要是由玻璃面与标尺刻度之间的距离,以及检定人员在读数时的位置,还有对水银面读数的准确程度引起的。按要求读数按分度值的1/5估读,估读误差为1/10,即估读引起的误差为0.1kPa,假设在区间范围内均匀分布,包含因子,按照B类不确定度评定,则
      
      其估算可靠,故ν2→∞
      (3)示值变动量引入的不确定度分量
      检定结果被修约至0.1kPa,均匀分布,包含因子,按照B类不确定度评定,则
      
      其估算可靠,故ν3→∞
      (4)气密性引入的不确定度分量
      由于是首次检定,气密性允许值1min内压力下降不超过0.5kPa,而本次使用的血压计气密性误差为0.1kPa,属于均匀分布,包含因子,采用B类评定,则
    
    其估算可靠性约为10%,故ν4=1/2×(10%)-2=50
    (5)水银密度变化引入的不确定度分量
    检定温度为(20±10)20时水银的密度为ρ1=13545.9kg/m330时水银的密度为ρ2=13521.4kg/m3,设密度随温度变化递减。
    32kPa点温度变化产生的不确定度估算为
    
    其估算可靠性约为10%,故ν5=1/2×(10%)-2=50
    2.输入量P的标准不确定度u(P)的评定
    
    3.输入量P0的标准不确定度分量u(P0)的评定
    选用0.2级台式压力计作为标准器,可根据检定证书给出的压力值最大允许误差来评定,因此采取B类方法评定。示值最大允许误差为±0.08kPa,区间半宽a=0.002×40kPa=0.08kPa,认为在区间内属于均匀分布,包含因子取,则标准不确定度为
    
    其估算可靠,故νP0→∞

四、合成标准不确定度及扩展不确定度评定

    1.标准不确定度汇总表(见表1)
        1  标准不确定度汇总表

2.合成标准不确定度uc
      PP0彼此独立,所以合成不确定度为    
      
      有效自由度      

      按此有效自由度查置信概率(p=95%)tp(ν)分布系数表,得t95(108)=1.98
      3.扩展不确定度的评定
      U95=1.98×0.11=0.22kPak=1.98

五、测量不确定度的验证

      因为U/|MPE|=0.22/0.5>1/3,故检定不可行。若要满足1/3原则,需要在估读上改进方法,减小气密性的影响。
      作者单位【安徽省黄山市计量检定测试所】