近年來(lái)，在彈性元件式壓力表校準(zhǔn)工作中，隨著越來(lái)越多的數(shù)字壓力計(jì)被用作標(biāo)準(zhǔn)器，反校法成為一種新的校準(zhǔn)壓力表的方法并逐漸流行。本文對(duì)反校法校準(zhǔn)過(guò)程進(jìn)行分析，探討其是否合理，并在實(shí)際使用中提出建議。

0.引言

彈性元件式壓力表（以下簡(jiǎn)稱(chēng)壓力表）在計(jì)量工作中應(yīng)用廣泛，其中一般壓力表在工業(yè)測(cè)量領(lǐng)域中是用量最大的壓力計(jì)量器具之一。在各個(gè)壓力計(jì)量校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室中，對(duì)于一般壓力表的校準(zhǔn)工作也是工作量最大的一部分。如何提高壓力表的校準(zhǔn)效率，是壓力計(jì)量人員不斷研究的課題。

1.壓力表校準(zhǔn)工作現(xiàn)狀

目前一般壓力表的校準(zhǔn)，常用的標(biāo)準(zhǔn)器主要有兩種形式：一種是使用活塞式壓力計(jì)作為壓力源和壓力參考；另一種是使用氣壓栗或液壓栗作為壓力源，使用精密壓力表或數(shù)字壓力計(jì)作為參考。

活塞式壓力計(jì)是根據(jù)帕斯卡定律、流體靜力學(xué)平衡原理為基礎(chǔ)進(jìn)行壓力計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)量?jī)x器。活塞式壓力計(jì)具有準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。但是，活塞式壓力計(jì)也有它的局限性，活塞式壓力計(jì)只是固定值的標(biāo)準(zhǔn)壓力發(fā)生裝置，因此并不能讀取被測(cè)器具壓力值。

而精密壓力表和數(shù)字壓力計(jì)是測(cè)量器具，使用精密壓力表或數(shù)字壓力計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)器，可以讀取其測(cè)量范圍內(nèi)的任何數(shù)值，因此在校準(zhǔn)工作中比活塞式壓力計(jì)更具優(yōu)勢(shì)。特別是數(shù)字壓力計(jì)，因其讀數(shù)直觀，使用方便的優(yōu)點(diǎn)近年來(lái)被越來(lái)越多的用作壓力校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)器具。

2.反校法概述

在壓力測(cè)量過(guò)程中，壓力不穩(wěn)定是影響測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確的一項(xiàng)重要因素。除了系統(tǒng)泄露的原因外，系統(tǒng)液體溫度波動(dòng)等其他物理因素影響也使壓力很難穩(wěn)定。壓力設(shè)備產(chǎn)生壓力時(shí)，需通過(guò)外力改變介質(zhì)體積，當(dāng)介質(zhì)受壓縮時(shí)，壓力增加，隨之溫度將升高，停止加壓后，溫度將逐漸降至環(huán)境溫度。所以在實(shí)際工作中加壓達(dá)到某壓力點(diǎn)后壓力不會(huì)馬上穩(wěn)定，而是會(huì)下降。同樣在降壓時(shí)，液體溫度降低，停止降壓時(shí)溫度又將再次與環(huán)境溫度平衡，所以表現(xiàn)為壓力上升。

使用活塞式壓力計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)器時(shí)，活塞處于懸浮狀態(tài)時(shí)在砝碼的重力作用下緩慢下降，處于下降狀態(tài)的活塞補(bǔ)償了壓力損失，即使在壓力有損失的情況，設(shè)定的壓力點(diǎn)看起來(lái)也是很穩(wěn)定的。而使用精密壓力表或數(shù)字壓力計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)器，存在的問(wèn)題是當(dāng)設(shè)置到某一個(gè)壓力點(diǎn)時(shí)，由于上述因素的影響，實(shí)際上壓力是在緩慢下降的，標(biāo)準(zhǔn)器壓力設(shè)定到某個(gè)值后，在一定時(shí)間內(nèi)壓力值下降，直接導(dǎo)致校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確度受到影響。特別是數(shù)字壓力計(jì)的分辨率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般壓力表的分辨率，任何壓力波動(dòng)都能夠通過(guò)數(shù)字變化而被直觀的顯示出來(lái)，所以看起來(lái)壓力不穩(wěn)定。

為了提高工作效率，數(shù)字壓力計(jì)逐漸替代活塞式壓力計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)器使用，反校法作為一種新的壓力測(cè)量方式逐漸流行。反校法具體操作方法是，在測(cè)量一般壓力表時(shí)，不再試圖準(zhǔn)確調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)器到顯示某一個(gè)目標(biāo)壓力值，而是調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)器的壓力，將被檢表的指針對(duì)準(zhǔn)校準(zhǔn)點(diǎn)的刻度線(xiàn)，此時(shí)讀取標(biāo)準(zhǔn)器顯示的壓力讀數(shù)，不需等待標(biāo)準(zhǔn)器壓力穩(wěn)定后再讀被檢表的數(shù)。由于一般壓力表的刻度線(xiàn)相對(duì)較明顯，比較容易分辨。此方法的好處是大大提高校準(zhǔn)工作效率，減少了讀數(shù)誤差。

3.存在的問(wèn)題及使用建議

在壓力表的示值誤差檢定上，國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程中明確指出，壓力表檢定時(shí)，加壓至標(biāo)準(zhǔn)器示值，然后讀取被檢壓力表的示值。而反校法是加壓至被檢壓力表的某一讀數(shù)時(shí)，讀取作為標(biāo)準(zhǔn)器的數(shù)字壓力計(jì)的數(shù)值，與規(guī)程方法完全相反。計(jì)量檢定應(yīng)完全按照國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程的要求進(jìn)行實(shí)施，因此反校法并不適用于壓力表的檢定。

在壓力表的校準(zhǔn)過(guò)程中，反校法可以讀取某一測(cè)量點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)示值，而且突破了檢定規(guī)程中規(guī)定的壓力表估讀分度值五分之一（精密壓力表為十分之一）的限制，讀數(shù)更精確并且直觀，可以提高工作效率。需注意的是，因反校法與常規(guī)方法讀數(shù)方式相反，所以誤差也是正負(fù)相反的。例如測(cè)量一般壓力表的1.2MPa點(diǎn)，用常規(guī)方法讀數(shù)為1.208MPa，如表1所示，而用反校法測(cè)量該點(diǎn)，讀作為標(biāo)準(zhǔn)器的數(shù)字壓力計(jì)為1.1920MPa，如表2所示。因此在壓力表的校準(zhǔn)過(guò)程中，如果使用反校法，則出具的校準(zhǔn)證書(shū)中應(yīng)說(shuō)明校準(zhǔn)方法，避免誤差計(jì)算錯(cuò)誤。

另外由于反校法是將被測(cè)表調(diào)到目標(biāo)示值后來(lái)讀取標(biāo)準(zhǔn)器的示值，而活塞式壓力計(jì)是固定值的標(biāo)準(zhǔn)壓力發(fā)生裝置，因此活塞式壓力計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)器時(shí)并不適用此方法。反校法僅適應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)器為精密壓力表或數(shù)字壓力計(jì)的情況下，由于精密壓力表與一般壓力表的讀數(shù)方式基本相同，選擇精密壓力表作為標(biāo)準(zhǔn)器時(shí)并不能體現(xiàn)此方法的優(yōu)勢(shì)。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，反校法不能用于壓力表的檢定。在壓力表的校準(zhǔn)過(guò)程中，如果選用的標(biāo)準(zhǔn)器為活塞式壓力計(jì)，此方法也不適應(yīng)。只有在標(biāo)準(zhǔn)器選用數(shù)字壓力計(jì)的情況下進(jìn)行校準(zhǔn)才可使用反校法，并應(yīng)在出具的校準(zhǔn)證書(shū)中說(shuō)明使用的校準(zhǔn)方法為反校法，和常規(guī)方法加以區(qū)分。