关于在检定工作中如何选用精密压力表的探讨
在实际工作中,要根据实际情况选择相应的精密压力表,既要考虑被检表的最大允许误差,又要考虑精密压力表的允许误 差,现重点讨论在检定工作中如何选用精密压力表。
在曰常检定弹簧管式一般压力表的工作中,如用弹簧管式精密 压力表作为标准表来进行检定,那么怎样选择精密压力表呢?
一般选择精密压力表有两条原择:一是选择精密表的测量上 限;二是选择精密表的准确度等级。
首先我们谈一下怎么选择精密表的测量上限:
因为压力表的准确度等级是根据它允许的最大引用误差来划 分的,所以压力表低于1/3量限的部分,由于相对误差较大,不宜使 用。例如,一块0.25级2.5MPa的精密表,其最大允许误差为± 0.00625MPa,在其 1/3 量限处(即 2.5MPax1/3=0.83MPa)的相对误差 为:根据相对误差的定义,0.00625MPa/0.83MPax100%=0.75%。同 理,在其3/4处的相对误差为0.3%。可见,压力表随着压力量值的增 大,相对误差减小,所以在选择精密压力表时,从提高测量准确度考 虑,应尽可能使被测量的示值落在测量范围上限或者邻近量程的2/3 以上。而高于3/4量限的部分,如果长时间使用,会使弹簧管过早产 生残余变形或蠕变,也不宜长期使用。所以压力表的测量上限可按 以下公式进行计算:压力表的测量上限=所测量最大压力X4/3。
例如,要检定一只1.6级(0〜1.6) MPa的压力表,根据公式: 1.6MPax4/3=2.13MPa。
压力表测量上限量值为以下系列:x10n,1.6x10n,2.5 x10n,4 x 10n,6x10n,因此所选用的压力表测量上限应为2.5MPac 我们再看一下如何选择精密表的准确度等级:
依据JJG52-1999《弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表 检定规程》要求,标准器的允许误差的绝对值应不大于被检压力表 允许误差的绝对值的1/4。这里我们不仅要考虑精密压力表本身的 允许误差,还要考虑由于温度变化的影响给精密表带来的误差。
根据精密表的允许的误差绝对值来计算出仪表应选择的准确 度等级,可用以下公式进行计算:仪表的准确度等级=
允许误差绝对值x100%。还以上面的例子,检定一只1.6级(0〜1.6) 测量上限
MPa的压力表,(90%以上部分最大允许误差可按2.5级计算),其余 部分最大允许误差绝对值为0.0256MPa,所选用的精密表的误差的 绝对值应不大于0.0256MPax1/4=0.0064MPa,而精密表的测量上限 已经确定为2.5MPa,所以仪表的准确度等级根据公式为:仪表的准
确度等级=0.00564 x100%。所以该精密表应选择0.25级。
可是,精密压力表通常在使用时,其现场温度往往与检定时温 度不同,JJG49-1999《弹簧管式精密压力表和真空表检定规程》中, 规定了检定时的环境温度:.25级为20±2T,0.4级为20±3T,而JJG52-1999《弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》 中,规定了检定时的环境温度为20±5t,这时则应考虑对温度变化 影响所引起的精密表的允许误差进行修正。
下面计算一下精密压力表在温度变化后的误差:
计算公式如下:(0.25%为精密压力表的相对误差)
=± (0.25%+0.04%*
式中:
一温度变化产生的误差;At—精密压力表实际使用温度与 检定温度之差At=lt2-t1l;2—精密压力表实际使用温度即被检压力 表检定时的温度(规程要求为20±5幻;一精密压力表检定时的温 度(规程要求为0.25级为20±2t),当t2高于22T时为22T,当温度 低于181为181。
A=±[0.25%+0.04%x (25-22) ]=±0.37%
修正后的精密压力表的误差绝对值为2.5x0.37%=0.00925MPa
计算后结果:
考虑温度影响精密压力表的后的误差绝对值0.00925MPa大于 被检压力表最大允许误差绝对值的1/4 (即0.0256x1/4=0.0064 MPa)。也就是说不满足检定规程的要求。所以,检定一只1.6级(0~ 1.6) MPa的压力表,要选择0.16级2.5MPa的精密压力表进行检定。 1.6x1.6%
=0.004<0.0064。
综上所述,要么严格控制精密压力表的使用温度,使之与检定 温度时温度相等,要么提高精密压力表的准确度等级,要么重新选 择测量上限,使其与被检压力表等量。显然严格控制精密压力表的 使用温度,在实际工作中很难实现,尤其是有时检定工作不在实验 室中。而选择测量上限,使其与被检压力表等量,这样长期使用势必 会无法保障压力表安全可靠地工作,而且还会影响精密压力表的使 用寿命。
笔者认为,在工作中,要根据实际情况,当环境温度可以与精密 表检定时温度一致时,按测量上限和准确度等级的选择原则进行选 用精密表;当工作量不大时,可以选用准确度比工作压力表高一等 级,测量上限等量的精密压力表;否则就要提高精密压力表的准确 度等级。才能满足检定工作的需要,也才能满足检定规程的要求。
我们在工作中,要根据实际情况选择相应的精密压力表,既要 考虑被检表的最大允许误差,又要考虑精密压力表的允许误差,而 且还要考虑温度变化对精密表产生的附加误差。只有全面考虑了各 种因素,才能正确选择符合要求的精密压力表,保证压力量值准确 可靠地进行传递。