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压力表计量检定中出现的问题探究

发布时间:2018-08-24 13:56:25 浏览:

压力表的计量检定中存在一些值得注意的问题。本论述对压力表计量检定中液柱差的影响标准器的选择量程上 限误差的计算以及正确的数据读取方式等问题进行了简单的分析和探讨,并提出了一些有效的解决方案。

压力表是指以弹性元件为敏感元件,测量并指示高于环 境压力的仪表。压力表的应用极为普遍,它几乎遍及所有的 工业流程和科研领域。压力表显示是否准确,对设备、设施 的运行至关重要,根据《中华人民共和国强制检定的工作计 量器具明细目录》,凡是用于贸易结算、安全防护、医疗卫 生、环境监测的压力表,都必须实施强制检定。近年来,笔 者在从事压力表计量检定的工作中,根据JJG52-1999《弹 簧式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》,发现总 结出了一些值得重视的问题,和大家探讨。

1.检定过程中液柱差的影响

根据流体静力学平衡方程式:P = Pgh式中:P

压力值P 介质的密度g 当地的重力加速度h—

液柱差可以看出,检定压力表时,压力值与介质的密度、

液柱差和重力加速度有关。由于标准器与被检表受压点的液 柱差实测时至少存在0.5cm的误差,即Ah=0.5cm(在计 算时以 m 为单位),故AP = P g Ah =0.86 X 103kg/m3 X9. 7926m/s2X0. 005m =42. 108kg/ms2= 42. 108 Pa

规程第5.2.4.1条规定“测量上限不大于0.25MPa 压力表,工作介质为清洁的空气或无毒、无害和化学性能稳 定的气体”和第5.3.3.1条规定“标准仪器与压力表使用 液体为工作介质时,它们的受压点应基本上在同一水平面 上。如不在同一水平面上,应考虑由液柱高度差所产生的压 力误差。”因此,我们在工作中可以采用通过加装接头等方 法予以调整修正,来减少液柱差所造成的影响。

2.标准器的选择

2.1同量程的选择

选择弹簧管式精密压力表作为标准器,是此项检定最为 常见和普遍的选择。以准确度等级为0.4级的弹簧式精密 压力表作标准器为例。按式1)则有:

从上式可以看出,选取一块0〜2.5) MPa0.4级的 压力表即可满足需要。也就可以说,对于1.6级的压力表 可以采用同量程的0.4级的精密压力表作为标准器。虽然 规程上没有对上述的选取方式予与否定,但是由于弹簧式精 密压力表本身设计的原因,这种选取方式不能说是好的选 择。按照弹簧管式压力表通用选用原则,为保证压力表的使 用寿命,不易失准和损坏,对压力稳定的情况下,规定被测 压力的最大值是选用压力表满量程值的2/3,最大也不允许 超过3/4。所以如果采用上述选择方式,有可能在标准器满 量程经常使用中造成失准,且这种失准很可能是不易察觉 的。虽然可以采用缩短弹簧式精密压力表的周期检定的时间 间隔的方法,也可采用增加对标准器进行期间核查次数的方 法来予以弥补,但是这仍然不是最佳选取方式,笔者也不建 议这样选取。

2. 2从上一量程选取

从2. 1的论述可得,在检定一块0〜2.5) MPa, 1.6 的压力表时,在选择标准器量程时应选择比压力表(被检表) 大一量程的压力表,即0〜4)MPa的精密压力表,可得(4-0)

XS%<1/4 (2.5-0) X1.6%S% 燮 0.25%式中 5

为标准器等级显然,选择0〜4) MPa只能选取精度等级 大于或等于0. 25级的精密压力表。

因此,在压力表的常规检定中,建议使用精度等级为 0.25级及其以上的精密压力表作为标准器。

3.按压力表量程的百分数计算误差

规程3.1条的表1列出压力表的准确度等级和允许 误差及其关系。对于准确度为1级、1.6级、2.5级的压 力表在测量上限的90%〜100%范围内允许误差分别按下 一个等级计算,即按1.6级、2.5级、4级计算。然而, 90%〜100%范围的确定却不直观。依据规程[1]5.3.3.3 示值检定方法中“压力表的示值检定按标有数字的分度线进 行”。通常情况下可以把压力表测量上限量值数字视为压力 表在测量上限的90%〜100%范围内检定点个别非标准压 力表除外)

4.压力表数据读取方式

正确读取处理压力表检定的数据,是压力表检定最为核 心的内容。规程5.3.3.2条规定“压力表的示值应按分 度值的1/5估读”。这条款包含了以下几层内容

读取数据必须在压力表(被检表)上读取压力的量传是 由活塞式压力计逐级传递到工作压力器具,由于活塞压力计 结构的特点,其无法读取所加载砝码以外的数据,只能从被 检器具上读数,所以压力检定都统一遵循这一量传模式。笔 者发现许多检定员在使用精密表作标准器与压力表比对时, 为了分辨力的原因,先将被检压力表升压至检定点处,后从 精密表读数并予以记录,这显然把关系颠倒了,是错误的。 所以说,无论是采用弹簧管式精密压力表还是精密数字压力 计作为标准器,必须在压力表(被检表)上读数,其他的读 数或自动纪录方式,均不能采用。

读取数据的有效位数是确定的

规程[1]4.1.5分度值规定“分度值应符合如下系列中 之一:(1、2、5) X10n式中:n是正整数、负整数或零”。 例如:一块压力表的分度值为0.01MPa,其1/5即为 0. 002MPa也就是当压力表的指针走到一个分度1/5,尾数 的估读为0.002MPa到2/5时,即0.004MPa以此类推 0.010MPa由此可以得出,其有效位数是3位且其尾数 只能是2的整倍数,是一个偶数,不可能出现奇数;同样, 一块压力表的分度值为0.2MPa其1/5即为0.04MPa 就是当压力表的指针走到一个分度1/5,尾数的估读为 0. 04MPa到 2/5 时,即 0. 08MPa以此类推到 0. 20MPa 由此可以得出,其有效位数是2位,且其尾数只能是4 整倍数,是一个偶数,不可能出现奇数;对于分度值0. 5MPa 其1/5即为0. 1MPa也就是当压力表的指针走到 一个分度1/5,尾数的估读为0. 1MPa到2/5时, 0.2MPa以此类推到0.5MPa

压力表的计量检定是一项重要的基础性工作,涉及到工 农业生产、工程建设、科学研宄、医疗卫生等国民经济和社 会发展的各个领域。我们每一个计量检定工作者,都应该本 着客观公正,严谨细致的态度,为社会主义现代化建设提供 有力保障。