中原油田分公司技术监测中心 河南濮阳 457001
摘要:压力表根据检定场合的不同,可以按需要选择满足准确度要求的检测方法。本文对一般检测方法与改进后的检测方法进行了比较,提出了合理应用的建议。
关键词:检测方法 一般方法 改进方法
压力计量的发展与生产、生活和科学研究的需要息息相关,尤其对于油田生产来说,从生产、安全、科研等方面起到了重要的作用,具有分布广、用量大、种类多等特点。现在,由于现场监测条件复杂,设备难以搬运等的原因,压力表检定一般进行实验室检定,但是如果客户有特殊的需求,也可进行现场检测。如何能够使现场检定更合理,使不确定度评定能够在要求的范围内更精确,是本文要讨论的问题。
一、一般压力表的检测方法
一般压力表的检测和校准目前均按检定规程JJG52-2013中示值检定的方法进行。被检压力表与标准压力表在同一个静态压力下进行示值的比较。检定点应选择压力表表盘中有数字刻度的点。按检定规程的要求,调节静态压力使标准压力表的示值对准被检压力的刻度值,轻敲被检压力表,观察并记录压力表指针的位移量,然后读取其示值,应以分度值的1/5估读[1]。每一循环的正行程至上限压力值后应保持3min,观察是否有泄漏现象(上限保压后如压力下降应补上)。检定时,在各检定点依次进行正、反行程一个循环的操作。但是采用此方法对于准确度等级为1.6级压力表的测量不确定度相对较大,有必要予以改进。
二、压力仪表现场检测方法的改进与比较
目前,我们现场检测的压力上限通常为60MPa,传压介质为变压器油;0.25MPa以下通常用气体。被检一般压力表的准确度等级一般为1.6级、2.5级。标准器一般选择准确度等级为0.4级的精密压力表或0.2级的数字压力计。现场检测方法可以采用以下两种方法:
1.一般方法:按照检定规程要求,标称压力值对准准确度等级为0.4级精密压力表或0.2级的数字压力计,读取准确度等级为1.6级或2.5级一般压力表上的数值;
2.改进方法:用反校法,将准确度等级为0.05级的数字压力计与电脑连接,将标称压力值对准被检压力表,由电脑读取数字压力计上的数值。
在温度为22.0℃的环境条件下,我们用同一块测量范围为(0~60)MPa,准确度等级为1.6级的一般压力表,与同量程的0.2级数字压力计用以上两种方法进行对比,用不确定度评定的方法比较一下精度是否有所提高。具体比较数据见表1.
通过不确定度分析得出,压力表的现场校准时不确定度的评估应主要考虑以下四个方面:标准器的示值误差,标准器的温度影响,示值估读误差(分辨率),重复性。
压力表测量的数学模型
通过上表我们可对比及推理如下:
1. 读数方法的改变
用一般方法检定时,被检准确度等级1.6级,测量范围(0~60)MPa的一般压力表分度值b=2MPa,1/5估读的误差区间半宽a=0.2MPa。采用规程中的方法时,估读误差a为±0.2bd。该表的最大允许误差为±0.96MPa,估读误差占了压力表允许误差的1/4。按均匀分布考虑,包含因子k=1.73 ,因估读带来的标准不确定度 = 0.115MPa,
用0.4级精密压力表反校时,根据精密压力表检定规程要求,可按分度值的1/10估读,采用改进后的方法时,估读误差a为±0.05bs。由于精密压力表的分度值较细(为1.6级一般压力表的1/4~1/2),估读误差将大大减小,指针对准刻度线,然后估读出标准压力表的示值。估读误差相当于1.6级被检压力表允差的1/20。
0.2级数字精密压力计由电脑确认读数,不存在人为读数引入的误差,(在分辨力较高时,末位读数显得有些不稳定。只要达到其误差小于被检压力表允差的1/20,即0.048MPa即可)。分辨率带来的不确定度为 =0.0029 MPa,而标准表引入的不确定度 =0.069 MPa,1/3 ≥ ,因此分辨率带来的不确定度可以忽略不计。
2.重复性的变化
1)一般方法的重复性引入的不确定度分量为:
=0.057MPa
以准确度等级为1.6级,测量上限为60MPa的一般压力表为例, 0.30MPa,相当于0.50%FS。
2)改进方法的重复性引入的不确定度分量为:
=0.0051MPa
以准确度等级为1.6级,测量上限为60MPa的一般压力表为例,则 0.15 MPa,相当于0.25%FS。
三、两种方法的合理运用
规程中的方法最大的优点在于可以同时检定多块压力表,在确保标准器有足够准确度的前提下具有很高的效率[2];改进后的方法可以最大限度地减小读数误差,提高测量精确性,在日常工作中可根据实际需要选择使用。
参考文献:
[1] JJG 52-2013 弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程
[2] 张建伟 一般压力表现场校准方法的思考 山东省优秀计量学术论文选编(2011年度)2012年
作者简介:贾艳花,女,工程师,毕业于西安石油大学,现从事压力计量方面的工作。
论文作者:贾艳花
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
标签:压力表论文; 准确度论文; 误差论文; 方法论文; 不确定论文; 压力计论文; 压力论文; 《基层建设》2019年第3期论文;