压力表的计量检定及误差分析
压力表是工业生产当中经常使用的一种仪器,现在在工业过程控制和技术测量中使用范围日渐广泛。虽然在现代技术的支 撑下,压力表的精度得到了很大提升,但是误差仍是难以避免的因素,这会对压力表的计量结果造成重要的影响,导致误差出现的主 要原因有仪器设备、人为因素以及测量误差等方面。
0.引言
当前,随着数字压力计量器准确度越来越高,并且操 作相对简单、对数方便等特点,使得数字计量器具在各个 领域得到广泛的应用。压力表是经常使用的一种常见计量 器具,其准确性对设备正常运行有着十分重要的影响,因 此,必须对压力表进行定期检定工作。在检定工作当中,由 于在进行检定工作时其示值和变动量都是通过估读方式 得出的,这样估读误差是会产生一定影响,因此对检定工 作误差进行研究具有很重要的作用。
1.压力表计量检定分析
当前,在对压力表进行检定时,采用精密压力表检定 一般压力表。在进行检定工作当中允许的误差值不应大于 被检表允许误差绝对值的四分之一。在曰常检定工作当中一般采用0.4级标准压力表检定1.6级或者是2.5级的一 般压力表。在检定工作当中一般使用无腐蚀性的液体,一 般压力表需要在(20±5)摄氏度环境下放置两个小时才可 以进行检定。检定工作主要内容分为三个方面。
一是外观检査。压力表的各个部件应该安装十分牢 固,并且没有松动现象。在压力表盘上的各个标志要十分 清晰,指针指示端的宽度不能大于分度线的宽度,并且需 要覆盖最短分段线长度的1/3以上。
二是对检査零位。在没有压力的状态之下,带有止销 的压力表,其指针应该紧紧依靠止销,在没有止销的压力 表当中,指针应该位于零位标志之内,并且零位标志不能 够超过各准确等级规定的允许误差绝对值的两倍。
三是对压力表示值进行检定。示值检定是对压力表进 行检定的重要的工作环节。在检定工作当中需要对压力表 进行示值误差、回程误差以及轻敲位移检定。对于一般压 力表我们也通常检定标有数字的分度线的几个压力点,在 进行检定当中一般都不会少于5个。在进行检定工作当 中,要逐步平稳的进行升压工作,并且要对各个检定点示 值进行检定。
2.压力表检定常见误差分析
2.1压力表仪器误差
在利用比较精密的仪器对一般压力表进行测量时, 主要会产生三种形式的误差,具体指的是示值误差、回程 误差以及轻敲位移。首先,示值误差主要指的是压力表所 显示的压力值与被测物体实际压力值之间存在偏差,这 样会间接的造成示值计算过程当中会出现误差,并且得 到客观、准确的测量数据。在进行测量的过程当中如果使 用S21作为示值误差,用A表示基本误差当中所设定的所 允许的误差绝对值的范围,那么误差公式则可以用|S21 | 燮A进行表示。其次,回程误差指的是在相同的条件下, 被测量值不变,那么计量器具形成方向不同其示值质差 的绝对值,同时也被称之为滞后误差,如果使用S22来表 示基本误差在回程期间所引起的误差值,用A来表示压 力表所允许的压力的绝对值范围那么回程误差公式具体可以使| S22 |燮A近代性表示。最后,轻敲位移误指的是工 作人员在具体工作当中使用手指轻压压力表外壳时导致 的示值以及变动量,以对误差值进行表示,用A来表 示压力表所允许的绝对误差值范围,那么就有轻敲位移 误差公式:|S23 |燮A/2。
2.2人为误差
人为误差指的是在使用精密压力表时,由于人为因素 造成的压力表读数误差。在进行计算工作当中,这一误差 经常以分度值的1/10进行计算。在0.4级压力表最少分格 数为80倍。其对应的误差公式可依使用|燮0.125%进 行表示。在对压力表进行检定的过程当中,由于人为因素 导致的误差是常见的,也是由于外在因素导致的误差所占 的比重的最大的。导致这种误差出现的原因主要包括误 读、误视和误算。
2.3测量误算
测量误算也是导致在进行压力表检定当中出现误差 的重要原因,引起这种误差出现的主要原因是对计量仪器 摆放不当或者是放置方式不合理引起的。在进行测量的过 程当中,如果将测量器放在不平台的地方,或者是放置角 度不合理,在进行测量的过程中就容易出现误差。
3.压力表检定中允许基本误差计算
在对压力表进行检定过程中,首先必须对允许的基本 误差进行计算,之后才能检定压力表,以査看检定压力表 中的各个点的示值是否超出其所允许的范围。根据检定的 规程可以得知,某一精度的压力表只有一个允许的基本误 差,而不可能存在有压力表所允许的多个基本误差。压力 表的所允许的基本误差指的是符合与检定规程所规定的 精度等级的最大误差。并且误差的数值等于仪表测量范围 与被检测仪表精度等级的百分号的乘积。在检定工作当中 压力表所允许的基本误差适用于所有的点。因此,可以指 出一块压力表也只能允许一个基本误差,不可能存在有多 个误差。
以0-6MPa的1.5级压力表为例,在检定1MPa和 4MPa的两点时,其所允许的基本误差是A=6x (±1.5%) =±0.09MPa,也就是在检定1MPa和4MPa的两点,其所 允许的基本误差为±0.09MPa。在进行鉴定时,在确定基 本误差的过程中,不能使用1 x(±1.5%) =0.015MPa,4x (±1.4%) =±0.06MPa的计算方法,也不能将其作为在检定 1MPa和4MPa两个点时所允许的基本误差。
4.压力表检定中数值的正确读取
在进行压力表的表盘的制作当中,根据相关的制作要 求,压力表的刻度盘应该按照顺时针的方向进行分度,数 值、表现间分度值应取偶数或者是取5的倍数。根据在压 力表制作中对刻度盘的具体要求,不同的压力表其所负责 测量的范围有着严格的区别,这也使分度盘上的分度值也 是不同的,因此,在进行压力表检定工作时,对最小分度值 的读数也是不一样的。在进行压力表检定工作当中,由于 工作人员误读,往往会导致在压力表检定当中的误差,进 而使计算结果出现偏差,使检定工作失败。在对检定压力 表示值进行读取时,根据相关规程规定,读数应该具体读 到1/10分格。根据压力表表盘刻度的要求,在对压力表的
示值进行读取时会面临三种情况:
首先,在对检定表示值进行读取的过程中,当压力表 刻度盘的最小分度值出现1的数字时,例如1,0.1等时, 在读取压力表刻度盘最小分度值的1/10时,最后一位可 以出现从0到9的数字,0到60MPa的压力表,其最小刻 度盘的分度值是1,最小分度值的1/10是0.1,因此在对压 力表的示值进行估读到的小数点后一位可以出现0到9 的数字,例如2.2,11.1,30.9等等。
其次,在对压力表刻度值的最小分度值出现2的数 字时,在读最小分度值1/10时,最后一位只能够出现偶 数,并且不能出现奇数,在对1到10MPa的压力表进行 检定过程当中,如果其最小的分度值是0.2,那么最小分 度值的十分之一就是0.02,因此,在对压力表进行检定时 示值应该估读到小数点之后的两位,并且在进行估读的 时候只能出现偶数,不能出现奇数,例如0.82、4.24、9.22 等等。
最后,在进行示值读取,在压力表刻度盘最小分度值 出现带5的数字时,在读取最小的分度值1/10时,最后一 位出现的只能是0和5两个数字,而不能出现其他的数 字。在0-1MPa的精密压力表,其最小的分度值是0.005, 这样最小分度值的十分之一就是0.0005,在对示值进行估 读的过程中,估读数要到小数点后四位,并且只能是0或 者是5两个数字,例如,0.2535,0.9525等等。
在上面所提到的三种读数情况,在一般情况下被称之 为压力表的读数工作,并且适用于在精密压力表和工业压 力表的示值的读取,这也是每一个压力表检定工作人员所 必需掌握的规则,在进行检定读数时要严格遵循读规则, 在进行检定中,压力表的估读值是已经确定的,在有的压 力表估读数值时任意增加或者是任意减少小数点后面的 位数,例如上文中多提到的在进行0到60MPa的压力表 读数时,将11.1读成11.15,采用这种读法虽然在后面又 增加了一位,提高了精度,其实事实并非如此。在进行读数 11.1中的0.1已经是估计数,而11.15也是估计数,但是, 在0到60MPa的表盘上5这个数字是无法在刻度盘上读 出来的,因此,也是虚假无效的,这相当于在读数的过程当 中,将0.1作为准确的数字,而实际上0.1是估读的,这样 在进行压力表检定时就会出现误差,不会提高精度。因此, 在对示值进行读取时,要严格遵循相关规程的规定,避免 画蛇添足。
5.结语
压力表的计量检定工作是一项基础性的工作,并涉及 到工业生产、科学研究等国民经济和社会发展诸多领域。 在对压力表进行计量检定工作当中,要秉持着客观公正、 严谨、细致的态度,这样才能够为社会主义现代化建设提 供强有力的保障。
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