用活塞式压力计检定弹簧管式精密压力表应注意的问题
新疆维吾尔自治区的某次精密压力表检定技术 比武活动中,选用的是测量范围为(0~6) MPa、准确度 等级为0.4级的弹簧管式精密压力表;标准器选用的 是测量范围为(0.1 ~6) MPa、准确度等级为0.05级的活 塞式压力计。活塞式压力计在检定周期内使用。实验 室的环境条件符合JJG49-1999《弹簧管式精密压力表 和真空表》检定规程的要求。
在这次比武活动的过程中,笔者发现部分计量检 定人员对检定规程的内容理解还不深入,从而在实际 操作中显现出来。本文探讨比武活动中存在的问题, 希望对从事相关工作的检定人员有所帮助。
1.检定前的准备工作
检定规程中虽没有给出检定准备工作内容,但作 为计量检定人员应该知道该部分工作内容。根据工作 实践经验,检定前的准备工作,首先应该是对活塞式 压力计进行水平调整;检查活塞式压力计阀门的密封 性;检查工作介质应符合检定规程的要求;对使用液 体工作介质的活塞式压力计,应排出管路内的气体, 以确保检定工作的准确性;还有一项工作是验算“标 准器的允许误差绝对值应不大于被检精密表允许误差绝对值的1/4”的要求。值得注意的是,活塞式压力 计和精密压力表的允许误差计算方法是不一样的。
2.JJG49-1999之5.3检定项目和检定方法中,规定 了5个检定项目和检定方法,计量检定人员应该熟记 并掌握使用。对5.3.2.4的检定方法,为了使计量检定 人员更容易理解,本文详细介绍示值误差检定步骤: 先将通大气的阀门打开,让活塞式压力计和精密压力 表通大气,精密压力表指针指示在零位,关闭通大气 的阀门。打开进油阀门,在活塞式压力计的砝码托盘 上加载产生第一个检定点压力的专用砝码,用手摇泵 (即压力发生器)从零位开始缓慢而均匀地加压力,使 活塞式压力计和精密压力表同时达到第一个检定点 压力,此时活塞和砝码被顶起来,用手顺时针方向转 动石去码,转速控制在(30~60)r/min之间,使活塞处于工 作位置,待压力稳定后在精密压力表上读取压力示值 (第一次读数),然后用手指轻敲精密压力表表壳(指 针应有摆动),再次在精密压力表上读取压力示值(第 二次读数),均按分度值的1/10估读,并记录压力示 值,至此,完成了第一个检定点的正行程检定工作。按 此方法,对其他检定点依次加压检定,直至测量上限完成检定。然后,关闭精密压力表接头上的阀门,在测 量上限耐压3min,同时打开活塞系统的阀门,把活塞 系统内的压力放掉(其目的是保护活塞系统的安全)。 耐压3min后,用手摇泵对活塞系统加压力直到测量上 限,再打开精密压力表接头上的阀门,待压力稳定后, 从测量上限开始检定,然后缓慢而均匀地进行反行程 逐点检定,直至回到零位。在反行程逐点检定过程中, 同样需要进行轻敲前后两次读数,并记录。根据 JJG49-1999之要求:对0.4级精密压力表只进行一个 正反行程循环的检定;对0.25级、0.16级精密压力表要 进行两个正反行程循环的检定;对0.1级、0.06级精密 压力表要进行3个正反行程循环的检定。
在以上正、反行程检定过程中,实际上外观、示值 误差、回程误差、轻敲位移、指针偏转平稳性5个检定 项目都完成了,无需对单独项目再进行检定。
JJG49-1999之附录A表格中缺少轻敲前记录内 容,建议计量检定人员自己设计表格;表格中列有“检定 点示值的最大值与最小值之差”内容,其目的是观察示 值的变化情况(示值是否稳定),不存在允许值的问题。
JJG49-1999之5.3.2.4中要求“应避免有冲击和 回程现象”......如何实际操作昵?在本文第2条中已有要求:即加压力和减压力时要“缓慢而均匀”。这就要 求计量检定人员操作手摇泵时要有手感(自己体会、 总结经验),要‘‘缓慢而均匀”,这样既可提高效率,又 可避免冲击和回程现象。请注意:这里的“回程现象” 不是“回程误差”。JJG49-1999中提出“应避免有冲击 和回程现象”,其目的是保护活塞系统和精密压力表 的安全,防止它们被损坏。
5.关于回程误差
JJG49-1999之5.3.2.8回程误差的定义是:对同一 检定点,在升压(或降压)和降压(或升压)时,轻敲表 売后的示值之差应符合JJG49-1999之3.1.2的要求。请 注意:回程误差是轻敲表売后的正反行程(反正行程) 示值之差。由于检定规程中对不同准确度等级精密压 力表的正反行程循环检定次数有不同的规定,因此, 一定要注意回程误差最后如何取值?对0.4级精密压 力表只进行一个正反行程循环的检定,所以回程误差 的取值只有一个回程误差值;对0.25级、0.16级精密压 力表要进行两个上下行程循环的检定,则有两个回程 误差值,此时,应取两个回程误差值中的较大值应不 大于允许误差的绝对值作结论。同理,对0.1级、0.06级 精密压力表需要进行3个上下行程循环的检定,应取3 个回程误差值中最大值不大于允许误差的绝对值作 结论(示值误差、轻敲位移也是按照这个原则判断)。
6.JJG49-1999之附录C检定证书内页格式中,提 出了对应标准压力值要给出“检定值”的要求。这个 “检定值”就是对应活塞式压力计标准压力示值的精 密压力表的示值。对0.4级精密压力表,共有正反行 程、轻敲表売前后4次示值读数;对0.25级、0.16级精密 压力表,共有正反行程、轻敲表売前后8次示值读数; 对0.1级、0.06级精密压力表,共有正反行程、轻敲表壳 前后12次示值读数。请注意:当用平均值作为检定结 果时(即检定值),应进行数据修约和凑整。如果计量 检定人员缺乏数据修约和凑整的知识,那么“检定值” 就难以正确书写。所谓“数据修约”就是平常说的“四 舍五入、奇进偶不进”原则,与有效位数有关;所谓“凑整”,就是修约后的数据末位数字应该选定什么数字 的问题,与分度值有关。
我国生产的一般压力表和精密压力表的分度值 是按“1、2、5”系列刻度的(见国家标准JB/T5528-2005 《压力表标度及分划》)。所谓“分度值”,用通俗的话 说,就是表盘上一格代表的压力值。
现举3个例子,以说明凑整规则。
例1:分度值为1,按1/10估读。现有一块分度值为 O.IMPa的精密压力表,应估读出0.01MPa,因此,其他 估读值只能是0.01MPa的倍数。所以,检定结果的末位 数字可以是1~0之间的任意数字。
例2:分度值为2,按1/10估读。现有一块分度值为 0.02MPa的精密压力表,应估读出0.002MPa,因此,其 他估读值只能是0.002MPa的倍数。所以,检定结果的 末位数字只能是偶数数字。
例3:分度值为5,按1/10估读。现有一块分度值为0.005MPa的精密压力表,应估读出0.0005MPa,因此, 估读值只能是0.0005MPa的倍数。所以,检定结果的末 位数字只能是5或0。
现在再以0.4级精密压力表的20种测量范围为 例,“检定值”凑整原则如表1所示。
下面再举一个例子,供大家对照参考:
现有一块准确度等级为0.4级、测量范围为(0~6)MPa 的精密压力表,分度值为0.05MPa。“检定值”如何确定? 正行程读数为0.495MPa,反行程读数为 0.500MPa,其平均值为0.4975MPa,要求保留小数点后 第3位,根据数据修约规则进行修约,则修约后的数值 为0.498MPa,显然不满足按1/10估读的要求,需要对 末位数字进行凑整。因为分度值的1/10估读数值是 0.005MPa,5的倍数应该是5或0,这里取5显然不合适, 应取0,那么,最后的“检定值”就是0.500MPa。
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