一般压力表规程及国标中存在的一些问题之探讨

发布时间：2018-05-18 15:40:45 浏览：次

本文针对现行压力表检定规程JJG52—1999和国家标准GB/T 1226— 2010中存在的一些问题进行了分析讨论并提出改进建议。对“回程误差” 和“轻敲位移”的概念提出了新的解释；改进了规程检定记录表格并实现数据在excel中的自动化处理；指出了标准超压试验设计的不合理之处并提出了修改建议。

0.引言

JJG52—1999《弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表》(以下简称“规程”）以及GB/T1226一 2010《一般压力着>(以下简称“标准”）规范了一般压力表的检定和生产，在实际工作中笔者发现规程和标准有矛盾之处，依据标准生产的压力表按照规程进行检定有可能不合格，规程和标准中一些表述值得商榷甚至有错误，在此一并提出，供同行参考与讨论。

1.规程和标准的差异

1.1 “准确度等级”和“精确度等级”的表述

©规程计量性能要求3.1中的描述为：准确度等级” ②标准5.3基本误差中的描述为精确度等级” JJF1001 一 1998〈通用计量术语及定义》之7. 19“准确度等级”:符合一定的计量要求，使误差保持在规定极限以内的测量仪器的等别、级别。而并无“精确度等级”之说。为避免混淆，建议标准修改相关表述。

1.2最大允许误差的计算方式：

最大允许误差是判断压力表合格与否最重要的参数，规程与标准对最大允许误差的计算方式分为两种情况，①测量上限90%以下:准确度等级乘以量程的百分数。②测量上限90%以上:准确度等级基础上降一级进行计算。但测量上限90%处最大允许误差计算方法，规程和标准有完全不同的要求：

（1）规程表1:测量上限90%处在准确度等级基础上降一级。

（2）标准表5:测量上限90%应符合准确度等级要求。

标准比规程的要求更为严格，而标准5. 1. 3“仪表的

压力部分一般使用至压力测量范围的3/4”,正是基于以上原因，规程和标准规定测量上限10%的区域内放宽最限90%的点一般不会被检，因此笔者建议规程和标准统一要求测量上限90%的点最大允许误差计算时进行降一级处理。

1.3指针指示端

（1）规程4. 1. 3. 3:指针指示端应能覆盖最短分度线长度的1/3 ~2/3。

（2）标准5. 10. 2：仪表的指针应符合GB/T 9252的规定:在标度盘上面的指针，其指示部分应遮盖标度最短标度线长度的1/ 4 ~ 3/4。

由于标准对指针指示端的要求更宽松，因此按照标准生产的压力表依据规程检定有可能被判为“不合格”，应统一性能指标。对使用者而言，指针指示端方便读数即可;对检定员而言，每次检定都严格测量指针指示端是否覆盖最短分度线长度的1/3 ~2/3，不易实施也没有必要。基于以上分析，笔者建议放宽要求，该条可定义为：指针指示端应部分覆盖且不超出最短分度线。

2.规程和标准中的共同点

2.1“回程误差”和‘轻敲位移”概念的缺陷及重新定义回程误差和轻敲位移是判定压力表合格与否的重要参数。规程和标准中对于示值误差，回程误差和轻敲位移的描述基本一致，在此引用规程5. 3. 3的描述：

示值误差:对每一检定点，在升压(或降压)和降压(或升压)检定时，轻敲表壳前、后的示值与标准器示值之差。

回程误差:对同一检定点，在升压(或降压)和降压(或升压)检定时，轻敲表壳后示值之差。

轻敲位移:对每一检定点，在升压(或降压)和降压(或升压)检定时，轻敲表壳后引起的示值变动量。

标准压力:P

轻敲前示值：Pi,轻敲后示值：P'i (升压：i = 1;降压:

= 2)

则有如下表达式：

示值误差：(Pi-P) (P'l ~P ), (P2-P) (P'I - P )中绝对值最大者

回程误差：|P,2^P,1 I

轻敲位移：|P'i -Pi I

概念缺陷一：回程误差”只考虑轻敲后示值之差（| P'—P'i I )是片面的，并不能完整的反映压力表检定正反行程示值之差，应与“示值误差”的定义相呼应，可定义为同一检定点“轻敲表壳前、后的示值之差最大值”（| P2-P1 | 和 |P'2 —P'i | 中较大者)。

概念缺陷二：轻敲位移的计量性能要求为规程3. 4 “轻敲表壳后，指针示值变动量应不大于表1所规定的允许误差绝对值的1/2。因此轻敲位移恒为非负数，无法反映实际检定过程中，轻敲表壳后指针偏转方向。轻敲后指针往正向偏转，则轻敲位移应为正，否则为负。于是规程3. 4可修改为:“轻敲表壳后，指针示值变动量应不大于表1所规定的允许误差的1/2。”

相应表达式变动如下：

示值误差：(P1 -P) (P'1 -P ), (P2-P) (P'i- P)中绝对值最大者

回程误差：|P,2^P,1 |和|P2-P1 |中值较大者

轻敲位移：：'i — Pi

笔者在执行检定规程时发现检定记录表格存在以下两个缺陷：

检定记录缺陷一:规程附录A“压力表检定记录基本格式”的表格是压力表检定记录中最重要的数据记录和计算载体然而按照现行规程和标准对“轻敲位移”的定义，“轻敲指针变动量”恒为非负数，无法从该表格中得出被检表轻敲前示值，不能得出示值误差，因此严格意义上，无法使用该表格记录的数据判定压力表是否合格。但‘轻敲位移”被重新定义后，轻敲前示值=轻敲后示值一轻敲指针变动量。轻敲前示值隐含在表格中，可计算示值误差。

检定记录缺陷二:规程附录A“压力表检定记录基本格式”的表格无记录“示值误差”列，应该在“回程误差” 列前增加“示值误差”列，方便检定员记录示值误差结果，

直观判断其是否在最大允许误差范围内。见表1 ：

回程误差和轻敲位移定义的变更以及检定记录表格增加列“示值误差”会使检定记录表格变得比较复杂。而利用excel表格压力表数据自动处理模块，可以轻松实现输入原始数据的同时，输出检定结果，因篇幅所限，在此仅给任一检定点“示值误差”和“回程误差”计算公式：示值误差:G4 =IF (MAX(C4—B4 C4— E4— B4, D4— B4 D4—F4— B4)> — MIN (C4 — B4 C4—E4 — B4 D4— B4 D4—F4-B4) MAX(C4 — B4 C4—E4—B4, D4 — B4, D4—F4—B4)，MIN (C4—B4, C4—E4 — B4 D4-B4, D4— F4—B4))

回程误差：

H4 = MAX (ABS(D4 — C4) ABS (D4 — F4)— (C4—

E4)))

检定员只需要输入原始数据“标准压力”，“被检表轻敲后的示值”和“轻敲指针变动量”就可自动得出“示值误差”和“回程误差”，有效地简化检定工作，避免数据处理错误。

3.规程中的问题

3.1“测量上限”变更为“量程”更合适

（1）附录C:压力值允许误差计算值一览表中给出测量上限范围为(0. 1 ~ 1000)MPa,没有包含测量范围（0~ -0. 1)MPa的真空表，也没有包含压力真空表。

（2）规程4. 1.4 “测量上限数字“为：1X 10n，1.6X 10n，2 5X 10n，4X 10n, 6X 10n。同样这些测量上限数字也没有包含压力真空表，该问题在文献中也做出了阐述。

因此将此二处”测量上限“改为”量程更准确。

3.2 “正整数、负整数或零”宜变更为“整数”

（1）规程4. 1.4测量上限数字：

应符合如下系列中之一：1 X 10n, 1.6X 10n, 2 5X 10n, 4X 10n, 6X 10n。

（2）规程4. 1.5分度值：

应符合如下系列中之一：1X 10n, 2X 10n, 5X 10n。

(1)，（2)式中:n是正整数、负整数或零。

“正整数、负整数或零”可以统称为“整数”，表述更为简洁。

4.标准中的问题

4.1超压实验百分比设计不合理

标准设计了超压实验来衡量一般压力表的耐压性能，该实验在历次“ 一般压力表产品质量国家监督抽查” 中均有采用，是判定产品质量合格与否的重要指标，笔者在参与“ 二零一一年度一般压力表产品质量国家监督抽查，，任务实验过程中发现超压实验设计存在不合理之处。

标准中压力表及压力真空表按表2的规定承受超压试验。

不合理之处一:部分超压实验压力上限值很难达到。

从表3中可以看出，压力上限值U = 1MPa 2 5MPa 及6MPa时，超压试验负荷值分别为:1. 25MPa 3. 125 MPa 及7. 5MPa,超压实验标准器一般选用活塞式压力计或弹簧管式精密压力表，而活塞式压力计砝码无法加压至所需压力，需通过活塞有效面积，当地重力加速度等参数计算出所添加的砝码质量，实验过程繁琐且带入一定量的不确定度。理论上精密压力表可以达到所需的负荷值，但实验装置的气密性很难保证0. 5h的时间内一直保持相应的负荷值不变。因此实际上很难严格按照表3设计的超压负荷进行超压试验。