壓力表按其測量精確度的不同,可分為精密壓力表和一般壓力表。精密壓力表的測量精確度等級分別為0.1、0.16、0.25、0.4、0.05級一般壓力表的測量精確度等級分別為1.0、1.6、2.5、4.0級。壓力表按其指示壓力的基準不同,分為一般壓力表、絕對壓力表和差壓表。一般壓力表以大氣壓力為基準;絕壓表以絕對壓力零位為基準;差壓表測量兩個被測壓力之差。一般壓力表主要用于液體、氣體與蒸汽的壓力測量。在一般壓力表的檢定過程中,初學(xué)者往往對標準器的選擇,數(shù)據(jù)的讀取、合格判定等方面理解不深刻,本文以指針式壓力表為例結(jié)合實際,對以上問題做一些淺析。
1.引言
JJG52-2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表》檢定規(guī)程(以下簡稱檢定規(guī)程)是結(jié)合我國國情,在JJG52-1999《彈簧管式一般壓力表、壓力真空表和真空表》和JJG537-2003《膜盒壓力表》兩個規(guī)程合并的基礎(chǔ)上,保留行之有效的內(nèi)容前提下修訂的,內(nèi)容涵蓋了JJG52-1999、JJG537-2003兩個規(guī)程的內(nèi)容,適用于彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和壓力表的檢定。于2013年12月24曰實施。本文的一般壓力表的檢定以此檢定規(guī)程為依據(jù)。
2.標準器的選用
檢定規(guī)程7.1.1規(guī)定,標準器最大允許誤差絕對值應(yīng)不大于被檢壓力表最大允許誤差絕對值的1/4?晒┻x擇的標準器有:a)彈性元件式精密壓力表和真空表;b)活塞式壓力計;c)雙活塞式壓力真空計;d)標準液體壓力計;e)補償式微壓計;f)0.05級及以上數(shù)字壓力計(年穩(wěn)定性合格的);g)其他符合要求的標準器。
在實際檢定過程中,一般壓力表的檢定選用的標準器是活塞式壓力計、數(shù)字式壓力計或精密壓力表。
選用活塞式壓力計或準確度等級按照相對誤差確定的數(shù)字式壓力計作為標準器的,只要標稱范圍涵蓋被檢一般壓力表的最小和最大檢定點即可;選用準確度等級按引用誤差定義的數(shù)字式壓力計或精密壓力表作為標準器的,則需要通過計算來確定。0.4級的精密壓力表以其優(yōu)越的性能和性價比,是作為標準器的常用選擇。
(1)以被檢表為(0?4)MPa,1.6級的一般壓力表為例,判斷準確度等級為0.4級的(0?4)MPa和(0?6)MPa的精密壓力表是否都滿足要求。首先計算出被檢壓力表最大允許誤差絕對值的1/4,1.6%X4MPaX1/4=0.016MPa,精密壓力表的最大允許誤差分別為0.4%X4MPa=0.016MPa,0.4%X6MPa=0.024MPa,根據(jù)標準器最大允許誤差絕對值應(yīng)不大于被檢壓力表最大允許誤差絕對值的1/4,0.4級的(0?4)MPa的精密壓力表可作為(0?4)MPa,1.6級的一般壓力表的標準器。而0.4級的(0?6)MPa的精密壓力表不能用于1.6級(0?4)MPa的—般壓力表檢定的標準器。
(2)以被檢表為(0?4)MPa,2.5級的一般壓力表為例,判斷準確度等級為0.4級的(0?4)MPa和(0?6)MPa的精密壓力表是否都滿足要求。計算被檢壓力表最大允許誤差絕對值的1/4為2.5%X4MPaX1/4=0.025MPa,精密壓力表的最大允許誤差分別為0.016MPa,0.024MPa,均滿足要求。
經(jīng)過論證可得出,用準確度0.4級的精密壓力表作為標準器檢定1.6級的一般壓力表時,量程應(yīng)相等;檢定2.5級的一般壓力表時,量程不相等時也可滿足要求。
3.數(shù)據(jù)的讀取
檢定規(guī)程6.1.5規(guī)定,壓力表分度值應(yīng)符合以下系列其中之一:(1X10n,2X10n,5X10n)/Pa、kPa或MPa,式中:n為正整數(shù)、負整數(shù)或零。按被檢表分度值1/5進行估讀,最后一位只能以(0.2X10n,0.4X10n,0.1X10n)/Pa、kPa或MPa為最小變動量,即最后一位只能是2,4,1這幾個數(shù)字。
在一般壓力表的檢定過程中,讀取被檢表示值有兩種方法:一是對準標準表讀被檢表,另一種是對準被檢表讀標準表(以下簡稱方法一,方法二)。哪種讀數(shù)方法是正確的,我們?nèi)砸?.4級的(0?4)MPa的精密壓力表(標準表)檢定1.6級同量程的一般壓力表進行分析。
方法一是使標準表指針準確地對準某一檢定點(例如2MPa),然后從被檢表讀取指示值。被檢表分度值為0.1MPa,最大允許誤差為±0.16MPa。按被檢表分度值的1/5估讀。被檢表指示值在(1.84?2.16)16MPa之間都是合格范圍。一般壓力表最大允許誤差遠大于分度值的1/5,估讀1/5分度對于每個檢定員來說是很容易做到的,這種方法直觀簡單,讀數(shù)不必經(jīng)計算可直接記入檢定記錄表中。且檢定規(guī)程7.3.3中也有這樣的敘述:"檢定時,從零點開始均勻緩慢地加壓至第一個檢定點(即標準器的示值),然后讀取被檢壓力表的示值(按分度值1/5估讀)……”,所以符合檢定規(guī)程的要求。
方法二是使被檢表指針準確地對準某一檢定點示值,讀取標準表示值。標準表分度值為0.02MPa,指針尖端刀鋒面垂直表盤平面,有些檢定員會認為讀標準表比較容易。但檢定示值應(yīng)是被檢表示值減去標準表示值,這樣無疑引入了更多的誤差。標準表指針若不準確地指示在某一刻度線上,同樣需要估讀,而且規(guī)程只要求對被檢表按1/5分度估讀。這樣就帶來了操作和記錄的不方便。
另外,在檢定一般壓力表時,一般都含有輕敲位移的誤差,在正反行程檢査中,輕敲后的指示值為被檢示值,輕敲前后示值確定儀表基本誤差,回程誤差和輕敲變動量是否合格,如果按方法二對準被檢表讀標準表,需要反復(fù)多次對準被檢表,這樣也給操作帶來諸多不便。
綜上所述,筆者認為檢定壓力表時正確的讀數(shù)方法應(yīng)是方法一:對準標準表,從被檢表讀出檢定示值,并確定其誤差。
4.合格判定
檢定規(guī)程5.1指出,壓力表的準確度等級及最大允許誤差應(yīng)符合表1規(guī)定。
表1可看出,除4.0級壓力表外其余等級壓力表測量上限由的(90?100)%的最大允許誤差均降低為下一個等級的90%以內(nèi)的最大允許誤差。顯然這是考慮了壓力表在實際使用時一般只用測量上限的1/2?3/4,這樣的放寬不會影響壓力表的準確度。檢定規(guī)程7.3.3示值誤差檢定也敘述"……在所選取的檢定點進行檢定直至測量上限,切斷壓力源(或真空源),耐壓3min,再依次逐點進行降壓檢定直至零位……”
但是,在檢定規(guī)程中計量性能要求中并未對此做文字性的描述,且在附錄A彈性元件式一般壓力表檢定記錄格式中也是只有"最大允許誤差"一欄,未將測量上限的(90?100)%的最大允許誤差列出。
筆者認為,檢定員在做記錄時應(yīng)在附錄A的表格中增加"測量上限的(90?100)%的最大允許誤差和回程誤差",且要獨立于其余90%以內(nèi)的檢定點,在判定被檢表是否合格時,分別給出結(jié)論,這樣才更為合理。
5.結(jié)語
JJG52-2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表》檢定規(guī)程相對前版規(guī)程更為規(guī)范和完善,語言精煉,高度凝結(jié)。檢定員要認真閱讀領(lǐng)會檢定規(guī)程,以此指導(dǎo)實踐,并在實際操作中完善規(guī)程的指導(dǎo)作用。本文是結(jié)合筆者的工作實際得出的幾點看法,僅供參考。 |