―、問題的提出

精密壓力表是壓力量值傳遞中最基礎(chǔ)、應(yīng)用最廣泛的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器之一，其量值的準(zhǔn)確與否會(huì)直接傳遞給工作壓力表。筆者在進(jìn)行計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器期間核查時(shí)，用(0.04~0.6)MPa和(0.1~6)MPa的二等活塞式壓力計(jì)分別檢定同一塊0.25級(jí)l.OMPa的精密壓力表0.6MPa以下各點(diǎn)，兩臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)器的檢定結(jié)果相差O.OOlOMPa。經(jīng)分析,原因是：用（0.04~0.6)MPa二等活塞式壓力計(jì)檢定時(shí)，按JJG49-1999《彈簧管式精密壓力表和真空表》檢定規(guī)程的規(guī)定，對(duì)液柱高度差引起的壓力值進(jìn)行了修正，而用(0.1~6)MPa的二等活塞式壓力計(jì)檢定時(shí)卻未修正。這就引出了檢定上限值大于0.6MPa的精密壓力表時(shí),是否對(duì)液柱高度差引起的壓力值進(jìn)行修正的問題。筆者認(rèn)為有必要進(jìn)行探討。

二、誤差計(jì)算

JJG49-1999之5.3.2.2規(guī)定：“選用標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計(jì)檢定上限值不大于0.6MPa的精密壓力表時(shí),應(yīng)使精密壓力表指針軸與活塞的下端面在同一水平面上。否則，對(duì)液柱高度差引起的壓力值必須進(jìn)行修正,壓力修正值A(chǔ)p按公式計(jì)算。當(dāng)被檢精密壓力表指針軸高于活塞下端面時(shí)，Ap取正值，應(yīng)在活塞壓力計(jì)的承重盤上加上相應(yīng)Ap壓力值的小砝碼進(jìn)行修正。”那么，檢定上限值大于0.6MPa的精密表時(shí)是否可以不修正呢？以選用二等標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計(jì)檢定上限值為1.0MPa和1.6MPa、準(zhǔn)確度等級(jí)為0.25級(jí)和0.16級(jí)的精密壓力表為例，兩塊表的允許誤差絕對(duì)值分別為

1.0MPax0.25%=0.0025MPa

1,6MPaxO.16%=0.00256MPa

精密壓力表指針軸與活塞下端面的高度差一般為(8~15)cm,以其最大值15cm計(jì)算，液柱高度差引起的壓力值為

Ap=p-g-fc=0.86xl03x9.77707x0.15=1261Pa

=0.00126MPa

式中:p——工作介質(zhì)密度,kg/m3(變壓器油在20X：時(shí)的密度/9=0.86><10311113)；g——檢定地點(diǎn)重力加速度，m/s2(可以用標(biāo)準(zhǔn)重力加速度代替，因?yàn)樵谟?jì)算小砝碼質(zhì)量時(shí)可消去——被檢表指針軸與活塞下端面的高度差,m。

由計(jì)算結(jié)果可看出，液柱高度差引起的壓力值已超過精密壓力表允許誤差絕對(duì)值的1/2,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于規(guī)程規(guī)定的“標(biāo)準(zhǔn)器的允許誤差絕對(duì)值應(yīng)不大于被檢精密壓力表允許誤差絕對(duì)值的1/4”的要求。即使以液柱高度差最小值8cm計(jì)算出的Ap=0.00067MPa,也已經(jīng)大于兩個(gè)被檢精密壓力表允許誤差絕對(duì)值的1/4，不進(jìn)行修正顯然是不行的。

三、產(chǎn)生問題的原因

為什么會(huì)出現(xiàn)上述問題呢？筆者認(rèn)為這是JJG49-1999在修訂時(shí)對(duì)JJG49-1987該條款未加修改所致。在精密壓力表的準(zhǔn)確度等級(jí)這一主要技術(shù)指標(biāo)中，JJG49-1999之3.1比JJG49-1987增加了0.06級(jí)、0.1級(jí)、0.16級(jí)3個(gè)更髙的準(zhǔn)確度等級(jí)；在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器的誤差要求中，JJG49-1999之5.2.1.1將JJG49-1987中標(biāo)準(zhǔn)器的允許誤差絕對(duì)值應(yīng)不大于被檢精密壓力表允許誤差絕對(duì)值的1/3提高到1/4�？墒牵琂JG49-1999之5.3.2.2卻未按上述兩款的要求作相應(yīng)的修改。這導(dǎo)致了JJG49~1999本身?xiàng)l款之間的不一致。其實(shí)，檢定上限值大于0.6MPa的精密壓力表時(shí)，該條款中對(duì)液柱高度差引起的壓力值修正也無(wú)禁止性規(guī)定。

四、解決方法

根據(jù)上面的計(jì)算和分析，筆者認(rèn)為，當(dāng)選用標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計(jì)檢定精密壓力表時(shí)，若精密壓力表指針軸與活塞的下端面不在同一水平面上，且液柱高度差引起的壓力值大于被檢精密壓力表允許誤差絕對(duì)值的1/4時(shí)，則必須進(jìn)行修正。具體修正步驟如下：

首先按JJG49-1999之5.3.2.2給出的公式計(jì)算液柱高度差引起的壓力值，其中最關(guān)鍵的是要測(cè)量出被檢表指針軸與活塞下端面的高度差/t。選活塞式壓力計(jì)底座為基準(zhǔn)平面，用鋼板尺或高度尺測(cè)量出油缸上定位刻線至底座平面的高度/，再把活塞從油缸內(nèi)取出并測(cè)量出下端面至定位刻線的距離/!2(也可以把油缸從底座上卸下，用深度尺直接測(cè)量出活塞下端面至底座平面的距離最后把被檢精密壓力表安裝到活塞式壓力計(jì)輸出接口上擰緊，測(cè)量出指針軸至底座平面的高度/13(由于精密壓力表一般為$150型，其指針軸到接頭端面的距離為12cm,測(cè)量出活塞式壓力計(jì)輸出接口上端面至底座平面的距離，兩者相加也等于/)。將高度差/i=A3-(M-h)代入公式即可計(jì)算出需修正的壓力值。

可按下式根據(jù)壓力修正值計(jì)算附加在活塞壓力計(jì)上的小砝碼值：

Am=i?Ap/g=s~h'p

式中——活塞有效面積，cm2#——被檢表指針軸與活塞下端面的高度差，cmp——工作介質(zhì)密度，g/cm3(變壓器油在20$時(shí)的密度p=0.86g/cm3)。

由上式可以看出，小砝碼的計(jì)算與檢定地點(diǎn)的重力加速度無(wú)關(guān)。實(shí)際工作中，在測(cè)量計(jì)算出高度差后，可以不計(jì)算壓力修正值而直接計(jì)算出附加小砝碼的值。小砝碼可用鐵、銅等金屬材料制作,在天平上測(cè)量。由于(0.04~0.6)MPa二等活塞式壓力計(jì)一般已經(jīng)按規(guī)程規(guī)定進(jìn)行了液柱高度差引起的壓力值修正，所以，對(duì)于(0.1~6)MPa的二等活塞式壓力計(jì)只要用附加小砝碼進(jìn)行液柱高度差引起的壓力值修正，就可以圓滿解決問題。

五、兩點(diǎn)建議

1.建議根據(jù)我國(guó)活塞式壓力計(jì)的規(guī)格，將JJG49-1999之5.3.2.2中的“……檢定上限值不大于0.6MPa的精密壓力表時(shí)……”修改為“……檢定上限值不大于6MPa的精密壓力表時(shí)……”，把需要修正液柱高度差的活塞式壓力計(jì)從原來(lái)的一個(gè)規(guī)格擴(kuò)大到兩個(gè)規(guī)格，使規(guī)程的規(guī)定更明確具體、更便于操作。

2.建議有關(guān)活塞式壓力計(jì)生產(chǎn)企業(yè)，在出廠使用說(shuō)明書中標(biāo)明（0.04~0.6)MPa、(0.1~6)MPa的活塞式壓力計(jì)活塞下端面與輸出接口上端面的高度差或兩者到底座平面的距離，給用戶正確使用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器提供方便。