压力表检定时温度对标准压力表选择的影响
在进行弹簧管式压力表检定时,当环境温度偏离精密压力表检定所允许的温度公差情况下,必须考虑温度对标准压力表精度的影响,正确选 择标准压力表精度等级以避免其给检定带来隐患。
弹簧管式精密压力表由接头、度盘、指针、弹簧管、传 动机构和外壳等组成,如图1所示。压力的示值主要通 过弹簧管的弹性形变经由表内机芯的转换机构将弹簧管的弹性形变转换成旋转运动,引起指针偏转来指示压力。
当精密压力表使用环境温度变化时,将使弹簧管产 生一定的形变,从而影响指针指示的压力,这样会对精密 压力表的精度产生影响。
1.精密压力表的选择
在弹簧管式压力表检定时,作为标准器的精密压力 表的选择,往往是依据JJG52— 1999《弹簧管式一般压力 表、压力真空表和真空表检字规程》中规定,精密压力表 允许误差绝对值应不大于被检压力表允许误差绝对值的 1/4。例如,对一块弹簧管式压力表(0 ~ 1. 6)Mpa精度等 级为1.6级进行检定,其允许误差&=1.6MpaX 1. 6%= 0. 0256Mpa。
通常我们会选择如下两种精密压力表作为标准表:
(1)(0 ~2)Mpa精度等级0. 25级,称谓精密压力表
(1),其允许误差
(2)(0 ~ 1. 6)Mpa精度等级0.4级,称谓精密压力表
其允许误差
知=1. 6MpaX 0. 4%= 0. 0064Mpa 此时,也满足釦
=备 / 4。
当压力表检定时的环境温度处于精密压力表在JJG49一 1999所规定的检定温度(20 ±2) °C时,上述两种标准表的 选择一般都能满足进行弹簧管式压力表检定要求。
2.温度对精密压力表精度的影响
当环境温度为(20±5)°C时,虽然温度公差满足了 JJG52—1999弹簧管式压力表检定规程的要求,但超越了 JJG49~ 1999精密压力表规定的检定温度(20 ±2) C的公差范 围。根据JJG4^1999规程,温度对精密压力表造成的示值 误差修正如式(1),其指示值误差应满足下列要求
△=±(朴政) (1)
式中:A—压力表使用环境温度偏离20 ±2°C(0. 25 级以上精密压力表)、20±3 °C(0. 4级精密压力表)时的压 力表示值误差限,%;
S—允许误差%的绝对值;
△—偏离温度数值=I 12— 11 U C其中tl为压力 表检定时国家标准中规定的压力表正常工作环境温度范 围内的任意值;
一当12高于22 C (0. 25级以上精密压力表)或 23 °C(0. 4级精密压力表)时,t1取22 C或23 C当h低 于22 °C(0. 25级以上精密压力表)或23 °C(0. 4级精密压 力表)时,t1取18 C或17 C
K一压力表受环境温度影响系数,0. 04%/ C 当弹簧管式压力表检定时环境温度在(3 ~25) C或 (17 ~ 15)°C(0. 25级以上精密压力表),(24 ~25) C或(16~ 15)C(.4级精密压力表)时,环境温度偏离了精密压力表检定所允许的温度公差,此时,有必要考虑环境温度 对精密压力表造成的示值误差。
若环境温度为25 °Q按式(1)计算精密压力表的示 值误差为:
精密压力表()
A=± ( S+KAf)= ±(0.25%+ 0.04%X 3)= 士 0. 37 %
精密压力表(2)
A= 士( S+K At )= 士(0.4 % + 0. 04 %X 2) = 士 0. 48 %
从示值误差A可以看出,温度对精密压力表的影 响,实质上是使精密压力表的精度等级降低。
此时,精密压力表的允许误差为:
精密压力表(1)
S)1 修正=2MpaX 0. 37 %= 0. 0074Mpa S)i 修正〉S 4
精密压力表(2)
S)2 = 1. 6Mpa X0. 48 %=0.00768Mpa 备/4
从上述精密压力表的允许误差的计算结果表明,精 密压力表(1)和精密压力表(2)都不符合检定规程中精密 压力表允许误差绝对值应不大于被检压力表允许误差绝 对值的1/4的要求。
如果仅仅依据JJG52 — 1999《弹簧管式一般压力表、 压力真空表和真空表检字规程》中规定,精密压力表允许 误差绝对值应不大于被检压力表允许误差绝对值的1/ 4,而忽略温度对标准压力表精度的影响,就会给检定带 来一定的隐患。
3.标准压力表精度与温度的协调选择
针对温度对精密压力表精度的影响,在进行弹簧管 式压力表检定时,当环境温度偏离精密压力表检定所允 许的温度公差情况下,若在选择精密压力表精度等级时 没有注意到温度的影响,就可能会造成精密压力表的允许 误差绝对值大于被检压力表允许误差绝对值的1/4的要求。 所以在选择标准压力表时必须注意到温度的影响。
3.1调节检定环境温度
若将检定环境温度下降1. 5 °C,环境温度从25。。降 为23. 5 °C,按式(1)计算精密压力表的示值误差为:
精密压力表(1)
A= ±( S+KAt)= ±(0.25% + 0. 04%X 1.5)= 士 0. 31 %精密压力表(2)
A=±( S+KAt)= ±(0.4% + 0. 04%X 0.5)= 士 0. 42 %
于是,精密压力表的允许误差为:
精密压力表(1)
铴1 修正=2MpaX 0. 31 % = 0. 0062Mp;a 铴i修正< S)/4 精密压力表(2)
S>2 = 1. 6MpaX 0. 42% = 0.⑴672Mpa S>2> S4 从上述分析可以看出,当环境温度降为23. 5 ^精 密压力表(1)已能够满足其允许误差绝对值不大于被检 压力表允许误差绝对值的1/4的要求,满足弹簧管式压 力表检定规程。
3.2选择标准压力表的精度
若保持检定环境温度仍为25 °Q将精密压力表精度 等级从0. 25级提高到0. 16级,其量程为(0 ~2)Mpa按 式(1)计算精密压力表的示值误差为:
A=±( S+KAt)= 士(0. 16%+0. 04%X 3)= 士 0. 28 %
于是,精密压力表的允许误差为:
Sii 修正=2MpaX 0.28 %=0. 0056Mpa S)1 修正< S>/4
此时被选择的0. 16级精密压力表,在环境温度为 25 ^满足其允许误差绝对值不大于被检压力表允许误 差绝对值的1/4的要求,满足弹簧管式压力表检定规程。
在进行弹簧管式压力表检定时,当环境温度偏离精 密压力表检定所允许的温度公差情况下,可以适当地调 节换环境温度,或选择适当的标准压力表精度等级,来满 足标准精度压力表允许误差绝对值不大于被检压力表允 许误差绝对值的1/4的要求,以满足弹簧管式压力表检 定规程。
4.结语
本文分析了温度对精密压力表精度的影响,为保证 弹簧管式压力表检定规程的实施,避免给检定带来隐患, 在进行弹簧管式压力表检定时,当环境温度偏离精密压 力表检定所允许的温度公差情况下,必须正确选择标准 压力表精度等级,来满足标准精度压力表允许误差绝对 值不大于被检压力表允许误差绝对值的1/4的要求,以 保证检定结果的准确性。