机车车辆专用压力表检定规程JJG (铁道) 193-2017适用于专用压力表的首次检定、后续检定和使用中的检查。笔者在西安某仪表公司 (以下简称公司) 从事专用压力表的检定工作多年, 从JJG (铁道) 193-2007的实施到JJG (铁道) 193-2017实施, 经过多次实际操作和验证, 认为其中部分条款的规定不妥或与实际情况不相符。经过对这些条款的比对, 从个人的角度出发给出了意见和建议。

检定规程第3.5条规定:轻敲表壳前与轻敲表壳后, 专用压力表的示值变动量应不大于表1所规定的最大允许误差绝对值的1/2。

在该条描述中“轻敲表壳”是一个很笼统、模糊的概念, 实际操作时“轻敲”是指用什么工具还是人手指敲击就可以, 至于“轻”到什么程度, 在表壳的什么位置敲击均未明确规定, 给使用者带来困惑。

针对以上的问题, 我们查阅了国家对压力表检测的相关标准, 其中GB/T 1227-2017《精密压力表》第4.7条规定“在测量范围的任何位置上, 用手指轻敲 (使指针能自由摆动) 仪表外壳时, 指针指示值的变动量应不大于基本误差限绝对值的1/2。”此标准中的规定基本解决了前面的问题, 具有可操作性。

轻敲的工具是指用手指, 轻敲的程度是指能使指针能自由摆动, 至于敲击的轻重程度, 只要指针能自由摆动即可, 轻敲的位置为“测量范围的任何位置上”, 在测量范围以外是不可以的。如图1所示, 轻敲的范围是指刻度盘上0kPa～1600kPa所对应的外壳位置。

检定规程5.1.4条规定:工作介质为洁净的空气或无毒、无害和化学性能稳定的其他气体。

而在JJG (铁道) 193-2007中对工作介质的规定为“液体或清洁的空气”按照2017版的最新规定, 检定用的工作介质只能是气体, 对于此项变更白文件的引言中也没有特别说明为什么取消了液体的工作介质, 对于我们使用者来说, 生产和检定过程中一直是在使用变压器油, 期间也使用过气体, 但是在使用气体过程中出现了许多问题。

第一, 检测用气体压力来源, 这对很多企业来说是一个不小的问题, 公司的压力气站设计为1.6MPa, 为了安全起见压力气站一般都设计在比较偏僻、远离工作区的区域, 这样气体到达工作区域就需要经过很长的管道传输, 在传输过程中压力损失极大, 该公司1.6MPa气压到达生产区域时基本上衰减到0.6MPa左右, 已经不能用于压力表的检测了。后来又购买了两种气压生产仪, 一种手压式的, 压力需要人工按压, 十分费劲, 操作不便。另一种是电动式的, 但是产生压力缓慢, 耽误生产。后来又考虑采用氮气瓶, 这个成本低廉, 但是又涉及环境安全问题未能采用。

第二, 检测的准确性问题, 第3.6条“指针偏转平稳性”中规定“在标称范围内, 指针偏转应平稳, 无跳动或卡针现象”。但是在用气体的检测过程中, 气压的平稳性很难控制, 如若某块压力表在某一位置存在卡滞问题, 但是在气压大时就很容易冲过去而很难发现。如果工作介质使用液压油时就可避免这一问题, 通过匀速施加压力, 指针可以平稳偏转, 当有卡滞问题时能够及时发现。

第三, 在公司实际操作中采用液体检测过的仪表在使用过程中未出现过任何的质量问题。

基于上述三方面的问题考虑, 该检定规程2017版工作介质取消液体不妥, 为了该检定规程的广泛使用, 工作介质建议增加液体。

检定规程5.3.3条b) 规定:检定时, 从零位开始均匀缓慢地加压至第一个检定点 (按标准器示值) , 然后读取被检专用表的示值 (按分度值1/5估读, 下同) 并进行记录, 接着用手轻敲压力表外壳, 再读取被检专用压力表的示值并进行记录;如此依次在所选取的检定点进行检定直至标称范围上限, 切断压力源, 耐压3min后, 再依次逐点进行降压检定直至零位;升压轻敲前、后和降压轻敲前、后被检专用压力表示值与标准器示值之差即为该检定点的示值误差。

而在JJG (铁道) 193-2007检定规程6.4.3.2条示值误差中规定:压力表的示值检定应对400kPa、500kPa、600kPa点和其他标有数字的分度线进行。检定时逐渐平稳地升压, 当示值达到测量上限后, 切断压力源, 耐压3min, 然后按原检定点平稳地降压逆序回检。

关于本条款有以下两点需要进一步探讨:

按照JJG (铁道) 193-2017检定规程要求, 是在加压到标准表的示值时读取被检测表的读数, 我们从图1可以看到, 1.5级压力表的每小格为20kPa, 按照规程要求“按分度值1/5估读”则读数间隔为4kPa。按照检定规程要求对400kPa、500kPa、600kPa处规定的最大允许误差为±10kPa, 而实际读数误差为4kPa, 这就占去了最大允许误差的40%, 这样会使得检测过程中出现的误判现象大大增加。

从图2我们可以看到0.25级的精密压力表的每小格为5kPa, 若按规程要求“按分度值1/5估读”读数则读数间隔为1kPa, 这样就极大地减少了误判的可能性。

在JJG (铁道) 193-2007检定规程中对检定点示值以标准表为准还是以被检测表为准没有明确规定, 公司以前就是按照JJG (铁道) 193-2017检定规程这样的方法操作的, 但是在检验过程中经常会引起争议, 因为按照1/5估读就是4kPa, 最后为了减少争议和误判, 我们将检验要求更改为:将压力加压至被检测表的检定点然后读取标准表的示值, 标准表的示值按照按分度值1/5估读。这样的结果是大大减少了争议问题, 同时也减少了误判的情况。

标准表 (精密压力表) 指针距盘面的距离约为0.5mm, 指针宽度约为0.3mm;机车专用压力表指针距盘面距离约为2mm, 指针宽度约为1.4mm。按照JJG (铁道) 193-2017检定规程对被测压力表读数时, 当检测人员的眼睛视线相对指针偏高或偏低对数据的估读影响均很大, 但如果将被测压力表加压至检测点时, 此处有仪表的刻度线, 调整眼睛的视线则很容易使指针对准刻度线, 这时再去估读标准表的读数, 因为标准表指针距盘面只有0.5mm, 且指针宽度只有0.5mm, 所以即使出现视线的偏差, 读取误差也相对小很多。

鉴于以上两点的实践及分析, 笔者认为将被测表加压至检定点然后读取标准表的示值比较准确。

在2015年8月以前公司的压力表一直是按照JJG (铁道) 193-2007检定规程6.4.3.2条规定进行检定。每次生产的仪表数量也不大, 示值超差也时常发生, 超差的范围经常出现在400kPa、500kPa、600kPa此三个检测点上。但是在2015年7月份公司要出厂60块1600kPa的压力表, 这60块表的生产日期是2017年2月, 入库时全是检测合格的产品, 出厂时需要进行复检, 以确保产品合格出厂, 复检到第5块时却发现有3块不合格, 于是又复检了5块, 仍有2块不合格, 全部为示值超差, 超差范围全部在400kPa、500kPa、600kPa处, 具体检测结果见表1中的“第一次超差实际读数”。

出现上述问题后, 公司技术人员首先质疑标准表是否超差, 虽然标准表在计量合格期内, 但仍对标准表进行了重新计量, 计量结果标准表完全合格;同时对检测试验台也进行了检测, 未发现任何故障。于是又再次进行检测, 首先对前面检测不合格的仪表进行了第二次的检测, 结果为5块全部合格, 检测结果如表1中的“第二次超差实际读数”。随后对其余的压力表继续进行检测, 又再次出现了前面检测不合格的情况, 笔者感到很困惑, 于是查找有关压力表的标准, 其中在GB/T 1227-2017《精密压力表》第5.6.1条基本误差试验条款中规定“在仪表试验前, 由零点平稳地增负荷到测量范围的上限, 并保持测量上限压力3min, 然后再均匀缓慢地减负荷至零点, 然后在5min内开始检测。”从这一规定中我们可以看到, 其要求是首先将压力加到满刻度并保持3min后, 减压至零点, 然后才进行检测。其附录B.2说明:检验介质为液体时, 应排除弹簧管内的气体, 以免影响到检测结果。这样做的目的是为了排除弹簧内的气体, 检测结果就更加准确、可靠。按照这一方法对剩余的压力表检测后, 压力表全部合格, 随后对公司的压力表检验技术要求参照此项要求进行了修改。

机车专用压力表准确度等级为1.6级, 但在400kPa、500kPa、600kPa处的最大允许误差要求为±10kPa。一般压力表的准确度等级最高为1级, 以1600kPa压力表为例, 其最大允许误差要求为±16kPa, 所以机车专用压力表的准确度等级在400kPa、500kPa、600kPa处已经高于一般压力表1级准确度等级的要求。精密压力表的准确度等级最低等级为0.4级, 同样以1600kPa压力表为例, 0.4级最大允许误差应为±6.4kPa。按照就高不就低的标准, 笔者认为机车专用压力表的检测方法应参照GB/T 1227-2017《精密压力表》第5.6.1条的规定执行。

从上述分析可以看出, JJG (铁道) 193-2017《机车车辆专用压力表》的第3.5、5.1.4、5.3.3条存在不妥之处或值得商榷之处, 对该文件的使用人员造成了一定的困惑。提出这些问题意在与广大同行探讨解决方法, 其建议和意见仅为个人观点, 如有不妥欢迎批评指正。