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壓力表的計(jì)量檢定是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作
點(diǎn)擊次數(shù):1805 更新時(shí)間:2020-12-23
      壓力表是指以彈性元件為敏感元件,測(cè)量并指示高于環(huán)境壓力的儀表。壓力表的應(yīng)用極為普遍,它幾乎遍及所有的工業(yè)流程和科研領(lǐng)域。壓力表顯示是否準(zhǔn)確,對(duì)設(shè)備、設(shè)施的運(yùn)行至關(guān)重要,根據(jù)《中華人民共和國(guó)強(qiáng)制檢定的工作計(jì)量器具明細(xì)目錄》,凡是用于貿(mào)易結(jié)算、安全防護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測(cè)的壓力表,都必須實(shí)施強(qiáng)制檢定。近年來(lái),筆者在從事壓力表計(jì)量檢定的工作中,根據(jù)JJG52-1999《彈簧式一般壓力表、壓力真空表和真空表檢定規(guī)程》,發(fā)現(xiàn)總結(jié)出了一些值得重視的問(wèn)題,和大家探討。
  1.檢定過(guò)程中液柱差的影響
  根據(jù)流體靜力學(xué)平衡方程式:P=Pgh式中:P
  壓力值P 介質(zhì)的密度g 當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萮—
  液柱差可以看出,檢定壓力表時(shí),壓力值與介質(zhì)的密度、
  液柱差和重力加速度有關(guān)。由于標(biāo)準(zhǔn)器與被檢表受壓點(diǎn)的液柱差實(shí)測(cè)時(shí)至少存在0.5cm的誤差,即Ah=0.5cm,(在計(jì)算時(shí)以m為單位),故AP=PgAh=0.86X103kg/m3X9.7926m/s2X0.005m=42.108kg/ms2=42.108Pa
  規(guī)程第5.2.4.1條規(guī)定“測(cè)量上限不大于0.25MPa的壓力表,工作介質(zhì)為清潔的空氣或無(wú)毒、無(wú)害和化學(xué)性能穩(wěn)定的氣體”和第5.3.3.1條規(guī)定“標(biāo)準(zhǔn)儀器與壓力表使用液體為工作介質(zhì)時(shí),它們的受壓點(diǎn)應(yīng)基本上在同一水平面上。如不在同一水平面上,應(yīng)考慮由液柱高度差所產(chǎn)生的壓力誤差。”因此,我們?cè)诠ぷ髦锌梢圆捎猛ㄟ^(guò)加裝接頭等方法予以調(diào)整修正,來(lái)減少液柱差所造成的影響。
  2.標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)器,是此項(xiàng)檢定常見(jiàn)和普遍的選擇。以準(zhǔn)確度等級(jí)為0.4級(jí)的彈簧式精密壓力表作標(biāo)準(zhǔn)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(jí)的壓力表即可滿(mǎn)足需要。也就可以說(shuō),對(duì)于1.6級(jí)的壓力表可以采用同量程的0.4級(jí)的精密壓力表作為標(biāo)準(zhǔn)器。雖然規(guī)程上沒(méi)有對(duì)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(shè)計(jì)的原因,這種選取方式不能說(shuō)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(zhǔn)和損壞,對(duì)壓力穩(wěn)定的情況下,規(guī)定被測(cè)壓力的大值是選用壓力表滿(mǎn)量程值的2/3,大也不允許超過(guò)3/4。所以如果采用上述選擇方式,有可能在標(biāo)準(zhǔn)器滿(mǎn)量程經(jīng)常使用中造成失準(zhǔn),且這種失準(zhǔn)很可能是不易察覺(jué)的。雖然可以采用縮短彈簧式精密壓力表的周期檢定的時(shí)間間隔的方法,也可采用增加對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行期間核查次數(shù)的方法來(lái)予以彌補(bǔ),但是這仍然不是好的選取方式,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級(jí)的壓力表時(shí),在選擇標(biāo)準(zhǔn)器量程時(shí)應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)器等級(jí)顯然,選擇(0?4)MPa,只能選取精度等級(jí)大于或等于0.25級(jí)的精密壓力表。
  因此,在壓力表的常規(guī)檢定中,建議使用精度等級(jí)為0.25級(jí)及其以上的精密壓力表作為標(biāo)準(zhǔn)器。
  3.按壓力表量程的百分?jǐn)?shù)計(jì)算誤差
  規(guī)程3.1條的表1列出壓力表的準(zhǔn)確度等級(jí)和允許誤差及其關(guān)系。對(duì)于準(zhǔn)確度為1級(jí)、1.6級(jí)、2.5級(jí)的壓力表在測(cè)量上限的90%?100%范圍內(nèi)允許誤差分別按下一個(gè)等級(jí)計(jì)算,即按1.6級(jí)、2.5級(jí)、4級(jí)計(jì)算。然而,90%?100%范圍的確定卻不直觀。依據(jù)規(guī)程[1]5.3.3.3條示值檢定方法中“壓力表的示值檢定按標(biāo)有數(shù)字的分度線進(jìn)行”。通常情況下可以把壓力表測(cè)量上*值數(shù)字視為壓力表在測(cè)量上限的90%?100%范圍內(nèi)檢定點(diǎn)(個(gè)別非標(biāo)準(zhǔn)壓力表除外)。
  4.壓力表數(shù)據(jù)讀取方式
  正確讀取處理壓力表檢定的數(shù)據(jù),是壓力表檢定核心的內(nèi)容。規(guī)程5.3.3.2條規(guī)定“壓力表的示值應(yīng)按分度值的1/5估讀”。這條款包含了以下幾層內(nèi)容
  讀取數(shù)據(jù)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(jì)逐級(jí)傳遞到工作壓力器具,由于活塞壓力計(jì)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),其無(wú)法讀取所加載砝碼以外的數(shù)據(jù),只能從被檢器具上讀數(shù),所以壓力檢定都統(tǒng)一遵循這一量傳模式。筆者發(fā)現(xiàn)許多檢定員在使用精密表作標(biāo)準(zhǔn)器與壓力表比對(duì)時(shí),為了分辨力的原因,先將被檢壓力表升壓至檢定點(diǎn)處,后從精密表讀數(shù)并予以記錄,這顯然把關(guān)系顛倒了,是錯(cuò)誤的。所以說(shuō),無(wú)論是采用彈簧管式精密壓力表還是精密數(shù)字壓力計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)器,必須在壓力表(被檢表)上讀數(shù),其他的讀數(shù)或自動(dòng)紀(jì)錄方式,均不能采用。

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