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真空壓力表、彈簧管壓力表檢定結果述說

時間:2012/8/3閱讀:2888
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真空壓力表、彈簧管壓力表檢定結果述說如下:

      根據JJG49-1999《彈簧管式精密壓力表及真空表》檢定規程的要求,對其檢定結果的讀取值應讀至小分度值的1/10格,同時將正、反行程讀數的算術平均值修約至小分度值的1/10格。那么,如何進行合理的數據修約呢?
    誤差理論中關于數字舍入有如下規則:
    (1)若舍去部分的數值大于保留部分末位的半個單位(即舍去的數字段中,*數字大于5),則末位加1。
    (2)若舍去部分的數值小于保留部分末位的半個單位(即舍去的數字段中,*數字小于5),則末位不變。
    (3)若舍去部分的數值等于保留部分末位的半個單位(即舍去的數字段中,*數字等于5且末位不是0時),則末位湊成偶數,即當末位為偶數時末位不變;當末位為奇數時末位加1。
    我們知道,由于數字舍入引起的誤差稱為舍入誤差。按上述規則進行數字舍入,其舍入誤差皆不超過保留數字末位的半個單位。從該規則第(3)條可以看出,被舍去的數字不是見5就入,這樣就使舍入誤差成為隨機誤差,概率論有關知識,這種舍入方法,保證了“舍”和“入”的概率相等(均為50%),從而使舍入誤差的平均值趨于零。
   

下面就及真空表、彈簧管式壓力表檢定結果的處理,結合上述數據修約規則作以下討論:
    (1)上述規則所說的“半個單位”意指數字“5”,而針對彈簧管式壓力表及真空表,因其1/10格有0.0005、0.0002、0.0001、0.005……,其有效數字或為“5”,或為“2”,或為“1”,上述規則,這里的“半個單位”就不是規則中所述的“5”了。例如:檢定0.4級、上限為1.0MPa的彈簧管式精密壓力表,其1/10格為0.0005MPa。在標準值為0.2MPa這一點,若正行程讀數為0.1990MPa,反行程讀數為0.1995MPa,其平均值為0.19925MPa,按要求應保留至小數點后第4位,根據上述規則進行數字舍入,則修約后的數值為0.1992MPa,顯然并未修約到1/10格。
    可以對平均值0.19925進行一下分析:0.19925-0.1990+0.00025,既然要求將數據修約到1/10格,則這里待作取舍的數應為0.00025而不是0.00005,所謂的“半個單位”,在這里應理解為1/10格0.0005MPa的一半,即0.00025MPa。也就是說,待作取舍的數應與0.00025相比較。分析1/10格為其他值的情況,也可得出相仿的結論。如1/10格為0.0002MPa時,與待作取舍的數相比較的“半個單位”應為0.0001MPa;1/10格為0.0001MPa時,“半個單位”為0.00005MPa。
    總之,針對彈簧管式壓力表及真空表,結合誤差理論中有關數據修約的規定,對其檢定結果進行數據修約時,“半個單位”應理解為“1/10格的一半”。
    (2)上述規則從根本上說是為了保證“舍”、“入”的概率相等,但直接按上述規則對檢定結果進行數據修約,在有些情況下并不能保證“舍”、“入”的概率相等。
    如表1所示,檢定0.25級、上限為0.4MPa的彈簧管式精密壓力表,其1/10格為0.0002MPa,在這里“半個單位”為“0.0001MPa”,按上述規則第(3)條的規定,對于待舍入數字為“半個單位”的情況,不管正、反行程讀數如何變化,都將舍去半個單位量值0.0001MPa,“入”的概率為零。
   如0.04MPa這一點,正、反行程讀數的平均值為(0.0402+0.0404)/2=0.0403=0.0402+0.0001,末位為偶數“2”,0.0001被舍去。
    這顯然是不合理的(因為“舍”、“入”概率不相等)。那么,采取什么樣的舍入方法才能使待舍入部分的“舍”、“入”概率均等呢?設被檢表1/10格小數點后的位數為n,分析表明:為保證“舍”、“入”概率相等,對于待取舍部分為被檢表1/10格一半的情況作如下分析:
    (1)當被檢表1/10格的有效數字為“2”(如1/10格為0.0002)時,應由1/10格相應的第n-1位數字的奇偶性決定取舍。
    (2)當被檢表1/10格的有效數字為“5”(如1/10格為0.005)或“1”(如1/10格為0.0001)時,由第n位或第n-1位數字的奇偶性決定取舍均可(為統一起見,建議由第n-1位數字的奇偶性決定取舍)。
    應用這一結論對表1的檢定結果進行數據修約,所得結果如表2所示。
   

 


   

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