压力表检定数据的处理技巧
本文介绍了精密压力表检定过程中数据处理的技巧,以及相关的改进措施。提高了工作效率,缩短了检定时间,具有一定的推广价值。
1.问题的提出
JJG49 - 1999适用于上限为(-0. 1〜250) MPa系列弹簧管式精密压力表和真空表的首次检定、后续检定和 使用中检验。在实际检定过程中,检定数据量比较多, 如
(1)JJ G49 - 1999的5. 3. 2. 3款规定,精密表示值误差检定点不少于8个点(不包括零值);检定点尽可能在 测量范围内均匀分布。检定时对每一检定点在升压和降 压时均应进行两次读数,这样每块精密表进行1次示值 误差的检定至少有32个检定数据。
(2)JJG49 - 1999 的 5. 3. 2. 6 款规定,对 0.06、. 1 级精密表按(JJ G49 - 1999,以下同)5. 3. 2. 4方法连续进 行3次检定;对0. 16 >0.25级精密表按5. 3. 2. 4方法进 行2次检定,对0. 4、. 6级精密表按5. 3. 2. 4方法进行 1次检定;300分格精密表按5. 3. 2. 4方法连续进行2次 检定。在整个检定过程中不允许调整精密表。这样对 0. 06、. 1级精密表的示值误差的检定至少有96个检定 数据,其它如0. 16、. 25级精密表和0. 4、. 6级精密表 则分别有64个和32个检定数据。检定数据如此之多, 且在以下几个方面,处理起来比较麻烦,且耗费检定时 间。
1.1检定数据的读取
精密表的准确度等级分为6种(见HG49 - 1999表 1),每种规格的分度值都不一样,根据JJG49 - 1999中 5. 3. 2. 4要求,示值读取时按分度值的1/ 10估读,检定 数据小数点后需保留的位数取决于分度值的大小,分度 值越小,小数点后需保留的位数越多。
如• 一块准确度等级为0.25级、测量上限为 0. 16MPa的精密表,相邻示值间有20道刻度线,其分度 值为0.01/20 = 0.0005 (MPa),则读数最小应读至 0.0005/10 =0.00005(MPa)。若该精密表指针所指示位 置在0. 10分度值线偏右边3/ 10处,则该精密表指针指 示的读数则是•先估读出3/ 10分度值,再按下式计算•示 值=0. 10 + 0. 0005 X(3/ 10) = 0. 10015 (MPa)。
1.2检定数据的处理
对示值误差、回程误差(变差)和轻敲位移的检定,根 据JJ G49 - 1999,需计算各检定点示值的最大值与最小 值之差、各次示值读数的平均值、各次的读数与该点标称 值的最大偏差,最后根据计算的各项误差值与“精密压力 表允许误差计算值一览表”(见JJG49 - 1999附录E)中 的数值进行比较,判定该表是否合格。如表1为实际检 定过程中的一组数据.
数据处理如下 •
示值误差=0. 10015 - 0. 10000 = 0. 00015 (MPa) 回程误差=0. 10015 - 0. 09990 = 0. 00025 (MPa) 轻敲位移=0. 00010 (MPa)
检定点各次读数与该点标称值的最大偏差•+ 0. 00015 允许值• ±0.00040
检定点各次读数的平均值=(0. 09990 + 0. 10005 +
09995 +0. 10015)/4 =0. 10000(MPa)
检定点各次读数与该点标称的最大偏差=0. 10015 -0.1000 =0.00015(MPa)
1.3检定结果的判别
“精密压力表允许误差计算值一览表”(见JJ G49 - 1999附录E)给出了精密表的允许误差值,但数据都很 长,其中最长的达7位,计算过程中稍有疏忽就会出现错 误,而且判别起来困难。
如该精密表的允许误差为±0.00040 MPa,与(上文2)检定数据的处理结果相比较,没有一项超差。
2.术语和改进
2.1术语的引进
受“300分格精密表准确度等级及其计量性能要 求”(见JJ G49 - 1999表2)的启发,为了方便检定数据的 读、记取,引进了 “格”,后来又引进了 “小格”等术语。
对这两个术语兹作如下的定义:
格—害密表的最小刻度,其量值为该表的最小分度值。
小格—各的1/10。小格只是人为的把精密表的最 小分度进行10等分,而在表盘上并不存在,引入该术语, 只是避免出现小数位,表达直观且便于计算,如JJ G49 - 1999表2中“0. 7格”相应可变成为“7小格”,其它类推。
2.2对JJ G49 - 1999附录A的改进
JJG49 - 1999中附录A “精密压力表(或真空表)检 定记录表”(如表1)是与检定规程相适应的,由于引进了 “格” “ “小格”,为了简化数据的记录,对该表也作了部分 的改进。
(1)表1中“标准仪器的压力值或(真空值)”栏记录 计量单位保持为原“MPa”不变。
(2)表1中“检定点各次读数的平均值”由于根据规 程要求要记入检定证书,故计量单位仍采用“MPa” ,计算 公式为:检定点各次示值读数平均值(MPa)=标准压力 值+四次示值误差读数的平均值(小格)X小格对应的 “MPa”值。
(3)将表1中“$轻敲后被检仪表示值”改为“$轻敲后被 检仪表示值误差(小格)”。其余栏记录计量单位均改为 “小格”。
(4)改进后的表格形式如表2所示:
2.3 对JJ G49 - 1999附录E的改进
JJG49 - 1999附录E “精密压力表允许误差计算值 一览表”(表3为该一览表的摘录部分)中的允许误差计 算值位数太长,实际操作中很不方便。在工作过程中,根据每块表的具体情况可作相应的改进。即根据每块表不 同的分度值,将“允许误差计算值”一栏的计量单位由 “MPa”转化为“格”或者“小格”。时间长了,常用的精密 压力表都可以转化出来,用起来很方便。
2.4改进的效果
(1)简化了检定数据;
(2)数据处理简便易算;
⑶检定结果一目了然,容易判断。
3.实例
一块如1. 1中准确度等级为0.25级、测量上限为 0. 16MPa精密表需要检定,有关的步骤简述如下:
(1)分度值、格、小格的计算。
分度值=0. 01/ 20 = 0. 0005 (MPa)
格=分度值=0. 0005 (MPa)小格=格 X(1/ 10) =0.00005(MPa)
(2)示值误差、回程误差(变差)和轻敲位移的检定及 数据处理。
以本文中1. 1为例,在检定点0. 10 MPa处,若该精 密表指针所指示位置在0. 10分度值线偏右边3/10处, 则该精密表指针示值可直接记入表2中“轻敲后被检仪 表示值误差(小格)”栏为“3”省略了表1中需要换算 (0. 10 + 0. 0005 X(3/ 10) = 0. 10015 (MPa))步骤;若指针 偏左2/ 10分度值,可记为“ -2” ,其它各检定点读数以此 类推。检定记录的具体情况见表1、表2(该表只列出 0. 10MPa的位置读数)。
在数据处理时可将正负号代入计算式中直接进行运 算’如:
示值误差 = + 3 (小格)
回程误差=(+ 3) - ( - 2) = + 5 (小格)
轻敲位移=+2(小格)
检定点各次读数的误差平均值(实际工作中此计算值按四舍五入修约规则进行取舍)=[(-2) + ( + 1) + (-1) +(+3)]/4 = 1/4(小格)=0(小格)
检定点各次读数与该点标称的最大偏差=+ 3 (小格)
(3)检定结果的判别。
检定结果处理时,可将该表的允许误差值也按小格 进行计算,然后直接与表4进行比较,判断该表是否合 格。
4.结束语
按精密表检定示值读数进行记录和数据处理,技术 熟练的检定员至少需要30分钟才能完成,采用格或者小 格进行记录和数据处理,一般只需10分钟即可完成,提 高工作效率达3倍,此方法适用于各种型号规格的精密 表.
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