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    壓力表計量檢定中出現的問題探究

    發布時間:2018-08-24 13:56:25 瀏覽:

    壓力表的計量檢定中,存在一些值得注意的問題。本論述對壓力表計量檢定中液柱差的影響,標準器的選擇,量程上 限誤差的計算,以及正確的數據讀取方式等問題進行了簡單的分析和探討,并提出了一些有效的解決方案。

    壓力表是指以彈性元件為敏感元件,測量并指示高于環 境壓力的儀表。壓力表的應用極為普遍,它幾乎遍及所有的 工業流程和科研領域。壓力表顯示是否準確,對設備、設施 的運行至關重要,根據《中華人民共和國強制檢定的工作計 量器具明細目錄》,凡是用于貿易結算、安全防護、醫療衛 生、環境監測的壓力表,都必須實施強制檢定。近年來,筆 者在從事壓力表計量檢定的工作中,根據JJG52-1999《彈 簧式一般壓力表、壓力真空表和真空表檢定規程》,發現總 結出了一些值得重視的問題,和大家探討。

    1.檢定過程中液柱差的影響

    根據流體靜力學平衡方程式:P = Pgh式中:P

    壓力值P 介質的密度g 當地的重力加速度h—

    液柱差可以看出,檢定壓力表時,壓力值與介質的密度、

    液柱差和重力加速度有關。由于標準器與被檢表受壓點的液 柱差實測時至少存在0.5cm的誤差,即Ah=0.5cm,(在計 算時以 m 為單位),故AP = P g Ah =0.86 X 103kg/m3 X9. 7926m/s2X0. 005m =42. 108kg/ms2= 42. 108 Pa

    規程第5.2.4.1條規定“測量上限不大于0.25MPa 壓力表,工作介質為清潔的空氣或無毒、無害和化學性能穩 定的氣體”和第5.3.3.1條規定“標準儀器與壓力表使用 液體為工作介質時,它們的受壓點應基本上在同一水平面 上。如不在同一水平面上,應考慮由液柱高度差所產生的壓 力誤差?!?span>因此,我們在工作中可以采用通過加裝接頭等方 法予以調整修正,來減少液柱差所造成的影響。

    2.標準器的選擇

    2.1同量程的選擇

    選擇彈簧管式精密壓力表作為標準器,是此項檢定最為 常見和普遍的選擇。以準確度等級為0.4級的彈簧式精密 壓力表作標準器為例。按式1)則有:

    從上式可以看出,選取一塊0?2.5) MPa,0.4級的 壓力表即可滿足需要。也就可以說,對于1.6級的壓力表 可以采用同量程的0.4級的精密壓力表作為標準器。雖然 規程上沒有對上述的選取方式予與否定,但是由于彈簧式精 密壓力表本身設計的原因,這種選取方式不能說是好的選 擇。按照彈簧管式壓力表通用選用原則,為保證壓力表的使 用壽命,不易失準和損壞,對壓力穩定的情況下,規定被測 壓力的最大值是選用壓力表滿量程值的2/3,最大也不允許 超過3/4。所以如果采用上述選擇方式,有可能在標準器滿 量程經常使用中造成失準,且這種失準很可能是不易察覺 的。雖然可以采用縮短彈簧式精密壓力表的周期檢定的時間 間隔的方法,也可采用增加對標準器進行期間核查次數的方 法來予以彌補,但是這仍然不是最佳選取方式,筆者也不建 議這樣選取。

    2. 2從上一量程選取

    從2. 1的論述可得,在檢定一塊0?2.5) MPa, 1.6 的壓力表時,在選擇標準器量程時應選擇比壓力表(被檢表) 大一量程的壓力表,即0?4)MPa的精密壓力表,可得(4-0)

    XS%<1/4 (2.5-0) X1.6%S% 燮 0.25%式中 5

    為標準器等級顯然,選擇0?4) MPa,只能選取精度等級 大于或等于0. 25級的精密壓力表。

    因此,在壓力表的常規檢定中,建議使用精度等級為 0.25級及其以上的精密壓力表作為標準器。

    3.按壓力表量程的百分數計算誤差

    規程3.1條的表1列出壓力表的準確度等級和允許 誤差及其關系。對于準確度為1級、1.6級、2.5級的壓 力表在測量上限的90%?100%范圍內允許誤差分別按下 一個等級計算,即按1.6級、2.5級、4級計算。然而, 90%?100%范圍的確定卻不直觀。依據規程[1]5.3.3.3 示值檢定方法中“壓力表的示值檢定按標有數字的分度線進 行”。通常情況下可以把壓力表測量上限量值數字視為壓力 表在測量上限的90%?100%范圍內檢定點個別非標準壓 力表除外)。

    4.壓力表數據讀取方式

    正確讀取處理壓力表檢定的數據,是壓力表檢定最為核 心的內容。規程5.3.3.2條規定“壓力表的示值應按分 度值的1/5估讀”。這條款包含了以下幾層內容

    讀取數據必須在壓力表(被檢表)上讀取壓力的量傳是 由活塞式壓力計逐級傳遞到工作壓力器具,由于活塞壓力計 結構的特點,其無法讀取所加載砝碼以外的數據,只能從被 檢器具上讀數,所以壓力檢定都統一遵循這一量傳模式。筆 者發現許多檢定員在使用精密表作標準器與壓力表比對時, 為了分辨力的原因,先將被檢壓力表升壓至檢定點處,后從 精密表讀數并予以記錄,這顯然把關系顛倒了,是錯誤的。 所以說,無論是采用彈簧管式精密壓力表還是精密數字壓力 計作為標準器,必須在壓力表(被檢表)上讀數,其他的讀 數或自動紀錄方式,均不能采用。

    讀取數據的有效位數是確定的

    規程[1]4.1.5分度值規定“分度值應符合如下系列中 之一:(1、2、5) X10n,式中:n是正整數、負整數或零”。 例如:一塊壓力表的分度值為0.01MPa,其1/5即為 0. 002MPa,也就是當壓力表的指針走到一個分度1/5,尾數 的估讀為0.002MPa,到2/5時,即0.004MPa,以此類推 0.010MPa。由此可以得出,其有效位數是3位且其尾數 只能是2的整倍數,是一個偶數,不可能出現奇數;同樣, 一塊壓力表的分度值為0.2MPa,其1/5即為0.04MPa, 就是當壓力表的指針走到一個分度1/5,尾數的估讀為 0. 04MPa,到 2/5 時,即 0. 08MPa,以此類推到 0. 20MPa。 由此可以得出,其有效位數是2位,且其尾數只能是4 整倍數,是一個偶數,不可能出現奇數;對于分度值0. 5MPa, 其1/5即為0. 1MPa,也就是當壓力表的指針走到 一個分度1/5,尾數的估讀為0. 1MPa,到2/5時, 0.2MPa,以此類推到0.5MPa。

    壓力表的計量檢定是一項重要的基礎性工作,涉及到工 農業生產、工程建設、科學研宄、醫療衛生等國民經濟和社 會發展的各個領域。我們每一個計量檢定工作者,都應該本 著客觀公正,嚴謹細致的態度,為社會主義現代化建設提供 有力保障。

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