压力表线性误差的定量调整
压力表属于强制性周期检定的仪表,在检定中如 果发现其示值超差就要对其进行调整。目前常用的调 整方法是:拆下外売、指针和表盘后,调整扇形齿轮力 臂(以下简称“力臂”)的长度或调整力臂与拉杆的初始 夹角的角度,然后重新装上表盘和指针再进行检定。可 是此方法只是凭经验作大概的调整,往往要反复多次, 不但效率低,有时还会造成新的仪表故障(如调整螺钉 变形、滑丝,指针变形、脱铆,表盘脏污等)。造成压力表 多次调整的原因主要是力臂经调整后其变动量不是定 量可知的,直接导致线性误差的增加。下面介绍一种既 不拆卸指针、表盘,又可对压力表进行定量调整以减少 线性误差的方法。
一、镂空表盘的设计与使用
要想不拆下指针、表盘就可触及调整机构并重新对 零,只有将表盘镂空,并且使表盘可相对指针作同心旋 转。下面介绍镂空表盘的设计及使用。
找一个与被检表完全相同的表盘,在与力臂对应处 (从正面看)开一大圆孔。大圆孔要符合以下要求:开孔 不得破坏刻度线,不得破坏中心孔。开孔的大小以食指、 拇指捏合后宽松伸入为宜。为使表盘可旋转,要将固定 用螺钉孔制成长条弧孔或弧形凹槽。镂空表盘示意图如 图1所示。为扩大指针指示范围,可用黑笔在零点以下、
中心孔上限以上画上一些刻度。为防止刻度被擦掉可刷上一层 清漆。镂空表盘的使用步骤如下:
1.将经检定已超差(线性误差)的被检表的指针、表盘 拆下,将镂空表盘、指针装上。这时可旋转表盘精确对零。
2.对被检表进行一次正反行程的检定并找出最大偏 差,然后泄压使指针回零。
3.用食指、拇指捏住调整螺钉处的力臂,拧松调整 螺钉并作微量移动(示值增大加长力臂,示值减小缩短 力臂),然后稍微拧紧。轻敲表売可观察到指针相对零点 产生偏移,这个偏移量(以下简称“零偏量”)的大小和方 向与欲消除的偏差是否存在着一定的联系,这个问题后 面将讨论。这里可以暂定零偏量为直接反馈力臂变动量 的参数。
4.旋转表盘对零后重新检定。
5.重复步骤1〜4,直至示值偏差符合要求。
6拆下镂空表盘、指针,装上原表盘、指针和外売进 行全面检定。
二、指针偏移量与欲消除的示值偏差的关系
指针偏移量包括零偏量(用AL表示)以及当压力表 内压力值为上限值时,由于力臂的变化导致指针相对于 原示值的变动量(以下简称“上偏量”,用AS表示)。举例 说明上偏量:一块60MPa、0.4级的精密压力表,当其内压 力为60MPa时,其示值为60.40MPa,这时伸长力臂,示值 变为60.10MPa,那么
60.40MPa-60.10MPa=0.30MPa
0.30MPa就是上偏量。下面分析_下零偏量、上偏量 与最大偏差的关系。
对于典型的线性误差,最大偏差(用4_表示)一般 在测量上限处。只要将此处偏差减小至小于允许误差或 使之为零,其他各点偏差就会合格。先分析压力表线性 示值增加且超差的情况。调整时要伸长力臂,以减小指 针示值。当泄压后指针在零点时,力臂的伸长必迫使扇 形齿轮逆时针旋转一定角度(<1。),从而使指针顺时针偏移AL,如图2所示。其中,尸max为压力表测量上限(以下 简称“上限,Am为最大偏差。
当弹簧管内压力为上限值时,力臂的伸长必迫使扇 形齿轮顺时针旋转一定角度(<2。),从而使指针逆时针 偏移AS,如图2所示。
从图2可看出,尸m?Am«为力臂变化前压力在上限处 的示值,Pmax+Amax-AL - AS为力臂变化后且指针重新对零 压力表在上限处的示值。
要使调整后压力表示值偏差在上限处为零,则
Pmix+Amix-AL-AS=Pmax ( 1 )
AL+AS=Am» ⑵
式(1)亦可理解为调整后压力表在上限处的示值为 上限值。式(2)对于线性示值减小的情况同样适用,这里 不再赘述。从式(2)可看出,只要找出AL与AS的关系,则 ^与4_的关系就可确定,并且压力表线性误差即可实 现定量调整。
AL与AS的关系对于某块压力表是个定数,但这个 数不适用于别的压力表。AL与AS的关系,通过一二次试 验就可找出。令AS/AL=a,则
AL=Am„Xl/(1+a) ⑶
由于八_是可知的,所以AL亦是可知的。
所以在调整后测得指针在上限处的最大新偏量 A'm后,按式(3)在零点处调整出新零偏量A'L就可准确 消除A'm?,从而实现压力表线性误差的定量调整。
三、实例复述
为了便于理解上述方法,现举一例:检定一只0.4 级、0.6MPa的压力表,其检定数据如表1所示。
其允许误差为 0.6x0.4%=0.0024MPa<0.0025MPa,最 大示值误差为0.0030MPa>0.0025MPa,则此表超差,且误 差规律为线性。
调整时,在压力表内处于准确上限压力情况下, 在上限处调整出上偏量AS s= 1/2Amax (1/2递减法),即 AS名0.0015MPa,然后彻底泄压。读出零偏量AL,且算出
AS/AL=a
然后对零,重新检表,查看A'„»,然后计算出需重新 调整出的新零偏量!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
A,L=A,matX1/(1+a)
然后,泄压且指针重新对零,再在零点处调出A'L,
就可消除或减小该表示值误差,使该表符合要求。至于 每次调整后AS与AL的比值是否是个定值,其理论推导 及大量试验的必要性不大。
四、一般压力表的快调法
一般压力表因其允许误差较大,可简化调整方法。 对卡圈式仪表可用卡圈做一简易定位器。方法如下:取 卡圈两端(1.5〜2.0)cm处向内指向圆心,垂直弯曲,且使 卡圈卡入表売后,两垂直段分别与刻度盘零点和上限点 重合。使用时,可卸下表盘,卡上卡圈,按下表针。这样对 零十分方便,推动卡圈就行。调整时使指针以小于允许 误差的距离接近卡圈上限处垂直段(能重合更好),就可 使压力表合格。非卡圈式压力表可用窄弹簧片制作上述 定位器。对有档针的压力表,垂直段应分别与第一个有 数字的刻度点和上限处重合。标准压力造压至第一刻度 数后对针。其他同上。
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