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压力表对液压千斤顶检定示值的影响解析

发布时间:2018-03-13 11:20:56 浏览:

液压千斤顶是一种以液压缸或柱塞为刚性顶举件的千斤顶,其关键性的指示计量器具是压力表,且压力表的 计量性能与工程力值测量结果直接相关。据此,本案笔者解析压力表对液压千斤顶检定示值的影响,并据此给出合理的建议。

液压千斤顶是一种在桥梁、地铁、高架以及隧道建设中广 泛应用的仪器,其由千斤顶主体、油泵、油路及压力表组成。 其中,压力表是关键性的指示计量器具,其会对液压千斤顶 的检定示值产生直接影响,具体表现在下列方面:

一、测量范围的影响

液压千斤顶上限压力的额定值是50-60MPa但在生产 制造时,其配套压力表的测量范围却通常选在0-60MPa区段, 表明在正常使用千斤顶时,其工作压力将达压力表测量上限的 90-100%,如此势必会影响到千斤顶的测量精度。按照规定, 待测压力应比压力表测量上限的75%小或相等,即:倘若压 力表的测量范围是0-60MPa则其线性工作区域<45MPa 若液压千斤顶控制的压力> 45MPa则压力表的弹性敏感元件 便在疲劳极限区,此时既易损坏压力表,又会影响测量精度。 另据JJG52-1999规定,普通压力表的误差应为测量上限的90- 100%,且允许下降一级计算。比如,?夜压千斤顶检定用0-60MPa 1.6级的普通压力表时,其允许误差是±0.96MPa且即使在 54-60MPa范围内的误差达±1.5MPa仍可判定合格,如此极 易引起液压千斤顶的上限压力检定示值失准。


综上,在选择液压千斤顶的配套压力表时,建议其测量 上限按千斤顶压力额定上限的140-200%计算,且若压力表 存在弹性后效的影响,则其测量上限按200%计算。换而言之, 倘若液压千斤顶控制的压力是50-60MPa则压力表的测量上 限最宜选为100MPa

二、准确度与分辨力的影响

通常而言,液压千斤顶配套的压力表是1.6级的普通压力 表,但其定级标准是引用误差,则难以会产生不利影响。例如 液压千斤顶检定用0-100MPa1.6级的普通压力表时,只要任 一检定点的检定示值误差< ± 1.6MPa便可判定合格。但从千 斤顶的检测精度而言± 1.6MPa的误差却会产生较大的影响。 比如,在10MPa检定点,压力表存在±1.6MPa的误差,可使液 压千斤顶产生16%的相对误差。同时,压力表的最小分辨力随 等级的改变而不同。比如,对于0-100MPa的压力表,倘若其等 级是0.4级,则相对的最小分度值是0.5MPa因为压力表的指 针刀锋与表盘垂直,则可估读最小分度值的10%,即其最小分 辨力是0.05MPa据此,对于1.6级的普通压力表,其最小分度 值是2MPa因为压力表的指针刀锋与表盘平行,则可估读最小 分度值的20%,即其最小分辨力是0.4MPa综上,压力表的准 确度等级、分辨力会对液压千斤顶检定示值产生较大影响。

三、配套检定的影响

倘若检定条件相同,则选择准确度等级不同的压力表会 对液压千斤顶的测量精度产生影响。下面,笔者列举不同等 级的压力表,以探讨其对液压千斤顶检定示值的影响。表1 所示是液压千斤顶与压力表的选型。

针对表1所示的压力表,依据《液压千斤顶检定规程》,在 室温301的条件下,用0.5级应变式标准测力仪对压力表进行 配套检测。检测结果显示,2块压力表的检测结果都与其准确 度等级相符。但若将准确度等级不同的压力表与同一台液压千斤顶配套,则其检测结果却存在较大差别,甚至不在允许范围内。

四、不确定度研究

在液压千斤顶的检定中,其测量结果不确定度主要来源 于下列方面:一是应变式标准测力仪所致的标准不确定度分量% ; 二是液压千斤顶在检定重复性时所致的标准不确定度 分量u2;三是温度变化所致的不确定度分量U3 ;四是检定 示值估读不准确所致的不确定度分量m4 ;五是数据修约所致的标准不确定度分量u5。倘若将不同的压力表与同一台液压千斤顶配套,则会影响到测量结果的不确定度,见表2。

精密压力表测量结果的合成标准不确定度K满足下面函 数式:

结合表2可得\ = V0.559% = 0.74%,则扩展不确定 U = 1.5%、t = 2,判定其与规范要求相符。同理,普通压力表测量结果的合成标准不确定度\ = ^2.731% =1.65%,

则其扩展不确定度U = 3.3% k = 2,判定其与规范要求不符。

据此,压力表的测量范围、准确度等级及分辨力等因素都会 对液压千斤顶的检定结果产生直接影响,则在压力表配套选 择时,按液压千斤顶油压额定值的140-200%来计算压力表 的测量上限,而其准确度等级选取0.4级。

五、结语

综上,前文分别探究了压力表的测量范围、准确度等级、分 辨力及配套检定对液压千斤顶检定示值的影响。通过不确定度 研究发现,压力表的测量范围、准确度等级及分辨力等对液压千 斤顶检定示值的影响较为明显。因此,为了提高压力表的计量 性能及液压千斤顶的测量精度,建议在压力表配套选择时,按 液压千斤顶油压额定值的140-200%来计算压力表的测量上限 及其准确度等级选取0.4级,从而提高液压千斤顶的应用效果。