摘要:一般压力表主要用于液体、气体与蒸汽的压力测量。在一般压力表的检定过程中,初学者往往对标准器的选择、数据读取、合格判定等方面理解不深刻,本文谈谈对一般压力表检定的几点看法。
关键词:检定规程;一般压力表;准确度等级
引言
JJG52-2013《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表》检定规程(以下简称检定规程)是结合我国国情,在JJG52-1999《弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表》和JJG537-2003《膜盒压力表》两个规程合并的基础上,保留行之有效的内容前提下修订的,内容涵盖了JJG52-1999、JJG537-2003两个规程的内容,适用于弹性元件式一般压力表、压力真空表和压力表的检定。于2013年12月24日实施。
1标准器的选取
规程7.1.1中规定,标准器的最大允许误差绝对值应不大于被检压力表最大允许误差绝对值的1/4,可供选择的标准器有:(1)弹性元件式精密压力表和真空表;(2)活塞式压力计;(3)双活塞式压力真空计;(4)标准液体压力计;(5)补偿式微压计;(6)0.05级及以上数字压力计(年稳定性合格的);(7)其他符合要求的标准器。检定一般压力表,一般使用活塞式压力计、数字压力计或者精密压力表作为标准器。
1.1活塞式压力计作为标准器
活塞式压力计是利用流体静力平衡(即作用在活塞有效面积上的流体压力与其所负荷的重力相平衡)原理进行压力测量的计量标准器。以准确度等级0.05级活塞压力计为例,所测压力值在测量范围下限时,最大允许误差为测量范围下限的±0.05%,压力值在测量范围内时,为实际测量压力值的±0.05%。所以,假如被检定压力表测量范围在活塞测量范围内且上限为a,准确度等级为b,那么根据要求,应该有0.05%×a≤b%×,即b≥0.2,也就是说只要被检定一般压力表准确度等级在0.2级以下,等式恒成立,而一般压力表准确度等级分别为1.0、1.6、2.5、4级,都在0.2级以下,所以等式恒成立。因此,当用活塞式压力计作为标准器检定一般压力表时,只要活塞式压力计标称范围涵盖被检一般压力表的最小检定点和最大检定点,即可作为标准器使用。
1.2数字压力计作为标准器
数字压力计(0.05级及以上)作为标准器有以下两种情况:(1)数字压力计的准确度等级是按照相对误差确定的,类似活塞式压力计,这种情况与2.1相似。(2)数字压力计的准确度等级是按照引用误差来定义,则需要进行计算。通常做法是,首先计算出被检压力表最大允许误差绝对值除以4,然后算出标准器的最大允许误差绝对值,将两者比较符合要求即可。以0~4MPa,1.6级压力表为例,判断用0.05级,范围为0~6MPa数字压力计检定是否满足条件。根据要求,被检压力表最大允许误差绝对值的1/4为:1.6%×4MPa×=0.016MPa,数字压力计的最大允许误差绝对值为0.05%×6MPa=0.003MPa,由于0.003MPa<0.016MPa,所以满足要求。
1.3精密压力表作为标准器
准确度等级为0.25级和0.4级的精密压力表,以其良好的性能和优异的性价比,是作为标准器的常见的类型。这2种的选择方式与第2种数字压力计的选择方式相似。精密压力表没有活塞式压力计和数字压力计的高精度,所以选用精密压力表作为标准器时应格外注意计算。在进行选择时,也应该计算被检压力表最大允许误差绝对值的1/4,与精密压力表最大允许误差相比较。同样以范围为0~4MPa,1.6级一般压力表为例,判断用一准确度等级0.4级,范围为0~4MPa精密压力表检定是否满足条件。被检表最大允许误差绝对值的1/4为:1.6%×4MPa×=0.016MPa,精密压力表的最大允许误差绝对值为0.4%×4MPa=0.016MPa,两者相等,满足标准器的最大允许误差绝对值应不大于被检压力表最大允许误差绝对值的1/4的条件要求,故可以作为标准器使用。值得注意的是,当用准确度等级0.4级的精密压力表作为标准器检定准确度等级1.6级的一般压力表时,两者量程应相等。因为若精密压力表范围大于被检表范围,则不能满足1/4条件,若精密压力表范围小于被检表范围,则不能涵盖被检表的所有检定点,两种情况下都不能作为标准器使用。
2数据的读取
检定规程6.1.5规定,压力表分度值应符合以下系列其中之一:(1×10n,2×10n,5×10n)/Pa、kPa或MPa,式中:n为正整数、负整数或零。按被检表分度值1/5进行估读,最后一位只能以(0.2×10n,0.4×10n,0.1×10n)/Pa、kPa或MPa为最小变动量,即最后一位只能是2,4,1这几个数字。在一般压力表的检定过程中,读取被检表示值有两种方法:一是对准标准表读被检表,另一种是对准被检表读标准表(以下简称方法一,方法二)。哪种读数方法是正确的,我们仍以0.4级的(0~4)MPa的精密压力表(标准表)检定1.6级同量程的一般压力表进行分析。方法一是使标准表指针准确地对准某一检定点(例如2MPa),然后从被检表读取指示值。被检表分度值为0.1MPa,最大允许误差为±0.16MPa。按被检表分度值的1/5估读。被检表指示值在(1.84~2.16)16MPa之间都是合格范围。一般压力表最大允许误差远大于分度值的1/5,估读1/5分度对于每个检定员来说是很容易做到的,这种方法直观简单,读数不必经计算可直接记入检定记录表中。且检定规程7.3.3中也有这样的叙述:“检定时,从零点开始均匀缓慢地加压至第一个检定点(即标准器的示值),然后读取被检压力表的示值(按分度值1/5估读)……”,所以符合检定规程的要求。方法二是使被检表指针准确地对准某一检定点示值,读取标准表示值。标准表分度值为0.02MPa,指针尖端刀锋面垂直表盘平面,有些检定员会认为读标准表比较容易。但检定示值应是被检表示值减去标准表示值,这样无疑引入了更多的误差。标准表指针若不准确地指示在某一刻度线上,同样需要估读,而且规程只要求对被检表按1/5分度估读。这样就带来了操作和记录的不方便。另外,在检定一般压力表时,一般都含有轻敲位移的误差,在正反行程检查中,轻敲后的指示值为被检示值,轻敲前后示值确定仪表基本误差,回程误差和轻敲变动量是否合格,如果按方法二对准被检表读标准表,需要反复多次对准被检表,这样也给操作带来诸多不便。
3耐压试验
一般压力表检定时,应从零点开始均匀缓慢加压至第一个检定点(即标准器的示值),接着轻敲压力表外壳,再读取压力表的示值进行记录,如此依次在所选取的检定点进行检定直至测量上限,切断压力源,耐压3min后,再依次逐点进行降压检定直至零位。压力表的弹性元件存在弹性滞后特性,即弹性元件加压和降压在同一压力下,弹性元件的弹性形变大小不同。弹性滞后给压力表的计量性能产生不利影响,因此,在压力表的检定过程中,对回程误差提出了限制要求。耐压试验就是考察弹性元件此性能的重要试验,通过耐压试验可以考察压力表弹性元件性能是否满足要求。
4合格判定
检定规程5.1指出,压力表的准确度等级及最大允
许误差应符合表1规定。
由表1可看出,除4.0级压力表外其余等级压力表测量上限的(90~100)%的最大允许误差均降低为下一个等级的90%以内的最大允许误差。显然这是考虑了压力表在实际使用时一般只用测量上限的1/2~3/4,这样的放宽不会影响压力表的准确度。检定规程7.3.3示值误差检定也叙述“……在所选取的检定点进行检定直至测量上限,切断压力源(或真空源),耐压3min,再依次逐点进行降压检定直至零位……”但是,在检定规程中计量性能要求中并未对此做文字性的描述,且在附录A弹性元件式一般压力表检定记录格式中也是只有“最大允许误差”一栏,未将测量上限的(90~100)%的最大允许误差列出。
结语
JJG52-2013《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表》检定规程相对前版规程更为规范和完善,语言精炼,高度凝结。检定员要认真阅读领会检定规程,以此指导实践,并在实际操作中完善规程的指导作用。
参考文献:
[1]JJG52-2013,弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表[S].
[2]缪云.一般压力表检定过程中存在的问题[J].中国高新技术企业,2017.
[3]王丛先,逢媛媛,邵建桥.一般压力表检定中的几个问题的探讨[J].工业计量,2016.
论文作者:薛娟红
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/16
标签:压力表论文; 压力计论文; 误差论文; 标准论文; 精密论文; 准确度论文; 规程论文; 《基层建设》2018年第19期论文;