压力表在公司科研、生产、试验的设备上随处可见，压力表的周期检定校准工作也越发频繁，当今 随着现场计量服务的发展，现场检定压力表也将成为计量服务工作的趋势。但是，通常压力表在检定工作中是在 特定环境条件下进行的，然而现场压力表使用是在复杂环境条件下进行的，本文就现场检定压力表的可行性进行 了论述分析。

0.引言

弹性元件式压力表在公司科研、生产、试验设备 上随处可见，每一块压力表都承担着压力参数实时检 测的作用。就压力表的检定工作而言，一般都是在实 验室的特定条件下完成的。本文就现场检定压力表是 否可行进行了论述分析，分析哪些因素是影响现场检 定压力表的重要因素。

1.现场检定压力表的影响因素

图1所示实验室条件下的压力表检定所需设备。 公司科研生产中较多使用0.4级精密压力表、1.6级和 2. 5级一般压力表。

实验室检定条件要求：

JJG 49 -2013《弹性元件式精密压力表和真空表检 定规程》中规定，精密压力表检定中环境温度要求（20 ±3)^；

作者简介：张雨辰（1989 -)，男，中级工，从事压力表的现场 检定工作。

JJG 52 -2013《弹性元件式一般压力表、压力真空 表和真空表检定规程》中规定，一般压力表的检定中环 境温度要求(20±5)T;

国家标准GB/T 1227 - 2010《精密压力表》中精密 压力表的使用温度范围是5 ~40 °C ；

国家标准GB/T 1226 -2010《一般压力表》中一般 压力表的使用温度范围是-40 ~70 T。

由此可见，现场使用温度如此大的温差必然影响 弹性模量的变化导致压力表示值误差，可见环境因素 中温度对压力表的示值是有影响的，那么计算温度差 对压力表示值影响量是非常重要的。

在实验室开展压力表检定工作时，是严格按照检 定规程对环境温度进行控制的。如果现场环境温度偏 离检定温度，会给压力表引人一个误差分量，国家标 准 GB/T 1226 - 2010《一般压力表》与 GB/T 1227 -2010 《精密压力表》中计算偏离检定温度后的示值误差的公 式为

厶=± (5 + /cAt) (1)

式中：4为超过检定温度后的示值误差；S为压力表在 检定温度下示值误差的最大允许误差的绝对值，％; At 为国家规定的现场环境温度与检定温度极限点差值的 绝对值；A为压力表受环境温度影响系数，1/T。一般 铜的影响系数为0. 04%/T (西仪压力表），钢的影响 系数为0. 02%/尤。

同样，实验室中也规定了 0.05级二等活塞压力计 的使用温度范围为(20 ±3)1，如果使用二等活塞压力 计在偏离检定温度下工作时，温度变化会影响活塞膨 胀系数、活塞筒膨胀系数、活塞有效面积，需要对本 实验室所用压力计量标准进行温度影响修正，P=F/A, 只要计算温度对活塞的有效面积的改变量即可算出压力的影响量。计算公式为

M=A0(a + b)(t-20) (2)

式中：A0=Tra20bw(A0, a20, 62D分别为20"^时的活塞 有效面积、活塞筒和活塞半径）；《为活塞材料线膨胀 系数；6为活塞筒材料线膨胀系数；《为超出二等活塞 压力计(20 ±3)$使用范围的当前温度值。

20T时，活塞有效面积4。在上级部门对活塞压力 计的检定证书中已给出，活塞材料线膨胀系数a、活塞 筒材料线膨胀系数6也已由厂家提供。那么温度是其 主要变量，通过计算可以修正偏离温度对二等活塞压 力计的影响，通过此修正量可以正常进行被测压力表 的检定工作。同时，可将二等活塞压力计送往现场开 展现场检定工作，避免了压力表重复运输和在运检过 程中因振动等外界因素的影响而受到不必要损坏。除 了修正现场温度的主要影响量，如果有必要，还需修 正现场当地重力加速度和空气浮力对标准的影响，以 保证被测压力表的示值准确。

除了环境中温度外，国家检定规程JJG 49 -2013 《弹性元件式精密压力表和真空表》中规定，选用液体 为工作介质的压力标准器检定精密压力表时，应使精 密压力表指针轴与压力标准器测压点（活塞式压力计活 塞的下端面)处在同一水平面上，当液柱髙度差产生的 压力值超过被检表最大允许误差绝对值的1/10时，应 对由此产生的误差Ap按公式进行修正

Ap =pgh (3)

式中：p为工作介质密度，kg/m3,变压器油在20弋时 密度为0. 86 x 103 kg/m3 ； g为检定地点重力加速度；h 为精密压力表指针轴与压力标准器测压点（活塞式压力 计活塞的下端面）高度差，m。

2.现场检定压力表的示值修正

前面已分析出在现场检定压力表时主要影响其示 值因素的有环境温度和高度差。那么影响量的多少可 以通过误差计算公式得出，实际现场检定过程中需要 进行压力示值修正，以0.4级的精密压力表为例，如 果现场环境条件符合实验室条件要求则无需进行示值 修正，如果超出实验室规定条件则需要进行压力修正。

假设现场检定温度条件为10 t时，通过温度误差 的计算公式，可以计算出偏离实验室检定温度下的精 密压力中以型号Y -150量程等级0. 4级的精密压力表 为例

t2 =跳，

A = ± (5 + kA.t)

=±(0.4% +0.04%/$ x I lOt -17T： I )

=±0.68%

如果该表在实验室下检定是符合0.4级的，那么 对于使用者而言该压力表示值为零误差，即多少刻度 就是多少压力值，那么修正温度所产生的示值误差， 只需要基于0.4级修正即可，就是说只要将该表修正 到符合0.4级。

对于在10T下0. 4级精密压力表的理论变化误差 为0. 68% (极限变化误差，实际温度误差变化不会超过 0.68%，变化量接近0.28%)，那么实际使用只需要修 正该表准确度的0. 28%即可，对于该表而言示值需要 修正 Ap, =1.6 MPa x 0.28% = 0.00448 MPa = 0. 005 MPa0

除了对压力表本身进行修正，同时需要对活塞压 力计0. 1 ~6 MPa进行压力修正；活塞有效面积A。上级 证书给出20T时4。为0. 20019 cm2 ；活塞材料线膨胀 系数和活塞筒材料线膨胀系数（a+ 6)为15 xl0_6/t; 通过公式可以得出

A/4 = A0(a + b) (t -20)

= 0.20019 cm2 xl5 xlO'Vt： x(10-20) X.

=-3 x 10 ~5 cm2 变化后的有效活塞面积4为0. 20016 cm2。

通过可以出每个压力点的改变量。假设进 行1.2 MPa压力点的检定，其中砝码质量m由上级检 定部门证书给出2. 2. 449068 kg；此时由于温度引 起有效面积的改变从而引起压力示值的改变量为 P = F/A0 = mg/A0

=2. 449068 kg x9. 7944 m/s2 +0. 20019 cm2 = 1198219. 27 Pa =1. 1982 MPa p, = F/A - mg/A0

_2. 449068 kg x9. 7944m/s2 ~ 0. 20016 cm2

= 1198398. 86 Pa =1. 1984 MPa Ap2 = px -p =0. 0002 MPa

上面已经计算出了温度对压力表和活塞压力计的 温度影响量，在现场实际检定过程中必然出现压力表 超出精密压力表指针轴与压力标准器测压点的规定高 度，一般41车间实验台上精密压力表指针轴与压力标 准器测压点高度差大约为0. 55 m,通过公式计算可得：

知 3 =Pih

=0. 55 m x9. 7944 m/s2 xO. 86 x 103 kg/m3 =4632.7512 Pa = 0.0046 MPa

综上所述，在现场检定温度条件为10T时，高度 差为0. 55 m检定压力表时，若想获得真实示值应修正 温度误差和高度误差，那么在1.2 MPa点的实际示 值为

实际示值=压力表检测示值+ Api + Ap2 + Ap3 =压力表检测示值+0. 0093MPa 实际误差产生了 0. 0093 MPa的偏差。

同理可以计算复杂环境条件下的温度误差影响量 和高度差影响量，最大限度的保证现场检定压力表的 量值传递准确可靠。

3.总结

如果要现场开展压力表检定工作，需分析现场环境 因素带来的示值偏差。上文已分析环境温度和高度差带 来的示值误差，那么在实际检定工作中，要么按照检定 规程严格执行；如果现场温度难以控制，必须进行示值 误差的修正。所以在计算出主要影响因素带来的压力偏 差量，就可以进行压力表的现场检定校准工作。