淺析壓力表的計(jì)量檢定及誤差評(píng)定
壓力表的準(zhǔn)確檢定具有非常重要的意義。針對(duì)壓力表檢定及其誤差分析進(jìn)行了研究，分析了壓力表檢定儀器的選擇標(biāo)準(zhǔn)，給出了壓力表檢定的 —般步驟，在此基礎(chǔ)上給出了誤差評(píng)定分析方法。論文研究的內(nèi)容對(duì)實(shí)施壓力表檢定具有一定的指導(dǎo)意義。
壓力表是：種常見的測壓儀表，在石油、化工、冶金、能源、環(huán) 保等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，如果壓力表指標(biāo)不符合要求，不僅影響 企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，甚至?xí)斐砂踩鹿实陌l(fā)生。力表是檢測壓力的主 要檢測工具，為確保壓力測量的準(zhǔn)確性，必須按照一定的準(zhǔn)則對(duì)壓力 表進(jìn)行定期檢定。世界各個(gè)國家都對(duì)壓力表檢定制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。 檢定工作的實(shí)質(zhì)就是將國家基準(zhǔn)傳遞到具體不同種類的工作壓力表 中，在傳遞過程中，要遵守一定的規(guī)則及標(biāo)準(zhǔn)。壓力表的檢定經(jīng)歷了 手動(dòng)檢定到自動(dòng)檢定的發(fā)展過程，本文針對(duì)手動(dòng)檢定壓力表方式，分 析了壓力表檢定儀器一般選擇標(biāo)準(zhǔn)，給出了壓力表檢定步驟，在此基 礎(chǔ)上，給出了誤差評(píng)定方法。
壓力表的應(yīng)用十分廣泛，被普遍應(yīng)用于工業(yè)及科研領(lǐng)域。沍力表 可以分為精密壓力表、遠(yuǎn)傳壓力表、抗震壓力表、常規(guī)壓力表、隔膜 壓力表及耐腐蝕壓力表等。
按直徑分類。
按壓力表的直徑分，可以分為：f 40壓力表、f 60壓力表、f 100 壓力表、f 150壓力表、f 200壓力表及1" 250壓力表等。
按安裝結(jié)構(gòu)。
按結(jié)構(gòu)可以分為：直接安裝壓力表、嵌入式壓力表、凸裝壓力表 等。直接安裝壓力表又可以分為徑向直接安裝和軸向直接安裝；嵌入 式壓力表、凸裝壓力表是指帶有安裝環(huán)。
按量程及量域。
量域分為正壓量域及負(fù)壓量域，在正壓量域內(nèi)有可以分為威壓量 程、低壓量程、中壓量程、高壓及超高壓量程，在每個(gè)量程內(nèi)可以劃 分出不同的測量范圍，因此對(duì)應(yīng)的壓力表也就有不同的型號(hào)。在負(fù)壓 量域內(nèi)又有不同的量程壓力表。
按精度等級(jí)分類。
按壓力表精度等級(jí)可以分為4級(jí)、2. 5級(jí)、1.6級(jí)、1級(jí)、0.4級(jí)、
25級(jí)、0. 16級(jí)和0. 1 級(jí)。
(~) 一般壓力表檢定。
在一般壓力表檢定過程中，本文選取彈簧式壓力表作為分析對(duì) 象，給出一般壓力表檢定儀器選擇標(biāo)準(zhǔn)。彈簧式壓力表是最常用，也 是最重要的計(jì)量儀器之一。在對(duì)彈簧式壓力表進(jìn)行檢定時(shí)通常采用精 密壓力表，然而在實(shí)際檢定工作中，往往出現(xiàn)選擇不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，給 檢定工作帶來了一定隱患。
檢定儀器選擇依據(jù)。
在進(jìn)行一般壓力表檢定時(shí)，要按照《JJG52-1999彈簧式一般壓力 表、真空表和壓力真空表檢定規(guī)程》來執(zhí)行，在被選擇的標(biāo)準(zhǔn)儀器其 測量允許誤差絕對(duì)值不大于被檢定樂力表的1/4，再者，根據(jù)相關(guān)計(jì)量 資料，對(duì)于在周定或均勻變化的負(fù)荷下，標(biāo)準(zhǔn)儀器應(yīng)該在儀表測量上 限的1/3-1/4范圍內(nèi)進(jìn)行檢定。
檢定儀器選擇方法。
標(biāo)準(zhǔn)壓力表選擇通常分兩步進(jìn)行：首先計(jì)算出待檢定壓力表 允許誤差的絕對(duì)值，并計(jì)算出允許誤差絕對(duì)值的1/4，即標(biāo)準(zhǔn)壓力 表的允許誤差的絕對(duì)值。然后，將得到的標(biāo)準(zhǔn)壓力表允許的絕對(duì) 誤差除以測量上限得到標(biāo)準(zhǔn)壓力表的等級(jí)。例如，對(duì)于測量范圍 為（0-4MPa)、等級(jí)為1.6級(jí)的壓力表，其標(biāo)準(zhǔn)壓力表選擇步驟為： 首先選擇標(biāo)準(zhǔn)壓力表測量上限，根據(jù)待檢定壓力表的測量范圍， 可以選擇標(biāo)準(zhǔn)壓力表測量范圍為（0-6MPa)。其次確定標(biāo)準(zhǔn)壓力表 的精度等級(jí)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)壓力表選擇方法，我們可以得到，待檢定 壓力表允許誤差的絕對(duì)值為K%x4 = aG64MPa，標(biāo)準(zhǔn)壓力表允許
的絕對(duì)誤差值為a064xl/4 = a016Mpa，因此標(biāo)準(zhǔn)伍力表的等級(jí)為
016/6xl00% = 0.27%,根據(jù)壓力表常見等級(jí)系列，可以確定最終標(biāo) 準(zhǔn)壓力表等級(jí)為0.25級(jí)。下面給出了一些普通壓力表檢定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)壓力 表選擇規(guī)范：
檢定2. 5級(jí)及其以下壓力表。在對(duì)2. 5級(jí)及其以下壓力表進(jìn)行 檢定時(shí)，通常選擇測量上限比其大一規(guī)格的0. 4級(jí)精密儀器作為標(biāo)準(zhǔn)檢 定儀器。例如：在檢定等級(jí)為2. 5級(jí)、測量范圍為(0-1. 6MPa)的壓力表 時(shí)，應(yīng)該選擇等級(jí)為0.4級(jí)，測量范圍為(0-2. 5MPa)的精密壓力表作為 標(biāo)準(zhǔn)測量壓力表。
檢定1.6級(jí)及其以下壓力表。在對(duì)1.6級(jí)及其以下壓力表進(jìn)行 檢定時(shí)，應(yīng)該選擇比其測量量程大一規(guī)格其精度級(jí)別為0. 25級(jí)的精密 儀器作為標(biāo)準(zhǔn)檢定壓力表。
3.檢定步驟。
—般壓力表檢定步驟包括：外觀檢查、檢查零位及示值檢定。
外觀檢查。主要檢查壓力表的零位部件是否安裝牢固、是否出現(xiàn) 松動(dòng)現(xiàn)象<=檢查分度盤是否標(biāo)有制造單位、產(chǎn)品名稱、精度等級(jí)及出 廠編號(hào)等，檢查壓力表表面是否透明，表盤標(biāo)志是否清晰可辨。
零位檢查。檢查在沒有壓力的情況下，對(duì)于帶有指針銷的壓力 表，指針是否緊靠指針銷；對(duì)于沒有指針銷的壓力表，零位是否位于 零位標(biāo)志處，檢查零位標(biāo)志是否超過精度等級(jí)允許誤差絕對(duì)值的2被。
示值檢定。示值檢定主要對(duì)示值誤差、回程誤差及輕敲位移進(jìn)行 檢定。檢定時(shí)，要按照平穩(wěn)升壓的原則，對(duì)各個(gè)檢定點(diǎn)的示值進(jìn)行檢 定，在檢定過程中，觀察指針是否出現(xiàn)了跳動(dòng)、卡住的現(xiàn)象，然后平 穩(wěn)的降壓，觀察對(duì)于回程誤差是否大于允許誤差絕對(duì)值。在對(duì)檢定點(diǎn) 進(jìn)行升壓及降壓檢定時(shí)，要輕輕地敲擊表殼，觀察在敲擊表殼時(shí)，指 針位移變動(dòng)量是否大于絕對(duì)值誤差的1/2。在檢定過程中，要注意不能 調(diào)整壓力表，等到檢定結(jié)束后，在檢查零位點(diǎn)是否符合要求，及在沒 有壓力負(fù)荷的情況下，對(duì)于帶有指針銷的壓力表，觀察指針是否緊靠 指針銷；對(duì)于沒有指針銷的壓力表，觀察零位是否位于零位標(biāo)志處。
(二）精密壓力表檢定。
對(duì)于彈簧式精密壓力表檢定，通常釆用標(biāo)準(zhǔn)火速式壓力計(jì)作為標(biāo) 準(zhǔn)壓力表，在檢定過程中要按照國家計(jì)量規(guī)程《JJ49-1999彈簧管式精 密壓力表和真空表檢定規(guī)程》。
精密壓力表檢定常見的問題。
零點(diǎn)超差。這是因?yàn)橛捎趶椈晒艿膹椥栽诮?jīng)過一定次數(shù)的使用后 出現(xiàn)了失效，導(dǎo)致彈性遲滯，此外，彈性元件材料的疲勞強(qiáng)度下降也 會(huì)造成零位超差現(xiàn)象的發(fā)生。
示值前后快慢不同。在檢定過程中，有時(shí)候誤差會(huì)出現(xiàn)不隨著 壓力的增加成比例的增加或減小，而是由正值走向負(fù)值，或有負(fù)值走 向正值。
輕敲移位超差。在檢定過程中，輕輕敲擊表殼，指針應(yīng)該先順 時(shí)針跳動(dòng)，造成輕敲位移超差的原因可能由于元器件之間的磨損、裝 備不良、零件安裝松動(dòng)等。
(三）特殊壓力表檢定
氧氣、乙炔氣壓力表檢定。
對(duì)于氧氣、乙炔氣壓力表其結(jié)構(gòu)與普通彈簧式壓力表結(jié)構(gòu)相同， 因此檢定過程基本一致。由于氧氣、乙炔氣壓力表工作的介質(zhì)為特殊 氣體，在檢定工程中要釆取合理措施，避免爆炸事故發(fā)生，特別是禁 止油的使用。
帶檢驗(yàn)指針的壓力表檢定。
對(duì)于帶檢驗(yàn)指針的壓力表，在檢定其壓力示值是，示值指針帶 動(dòng)檢驗(yàn)指針儀器上升，當(dāng)壓力下降時(shí)，驗(yàn)證指針就會(huì)停留在最大壓力 處，這表明，設(shè)備某一時(shí)段最大壓力值。在對(duì)這種壓力表進(jìn)行檢定時(shí)，應(yīng)該將驗(yàn)證指針放置到水平位置處，然后輕輕敲擊表殼，觀察驗(yàn) 證指針是否發(fā)生移動(dòng)，然后施加壓力，觀察示值指針是否和驗(yàn)證指針 同時(shí)上升，在此過程中，不需要輕輕敲擊壓力表表殼。
在一般壓力表檢定過程中，往往出現(xiàn)檢定誤差，通過分析，我們 可以看出檢定誤差出現(xiàn)的主要原因有：待檢壓力表誤差成比例增加或 減少，待檢壓力表指針快慢不同，指針不能回零，輕敲位移。針對(duì)一 般壓力表評(píng)定誤差不確定度確定，本文給出具體評(píng)定方法為：
將待檢壓力表安裝在活塞壓力計(jì)接口上，利用專用砝碼產(chǎn)生標(biāo) 準(zhǔn)壓力值。
選擇3臺(tái)同類型的待檢壓力表，每臺(tái)壓力表在不同的待檢點(diǎn)連續(xù) 測量20次，分別計(jì)算單次實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)誤差。
待檢壓力表示值估讀產(chǎn)生的不確定度評(píng)定。按照規(guī)定，估讀到 分度的1/5，并按均勻分布處理。示值估讀誤差按B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定。
待檢溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度引起的不確定度評(píng)定。通常，檢定壓力表 的標(biāo)準(zhǔn)溫度為(20±50C)，當(dāng)檢定環(huán)境溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度相差比較大時(shí)，產(chǎn)生溫度誤差（不確定度），其誤差按均勻分布處理。
輸入量的不確定度評(píng)定，其主要有待檢壓力表測量的重復(fù)性、 輕敲位移及示值估讀誤差引起的，并按A類評(píng)定方法評(píng)定。
本文就壓力表檢定及誤差評(píng)定問題進(jìn)行了分析研究，給出了一 般壓力表及精密壓力表檢定儀器選擇標(biāo)準(zhǔn)、檢定方法及檢定步驟，并 分析了如何檢定特殊壓力表，在此基礎(chǔ)上，給出了壓力表檢定誤差分 析。論文的研究內(nèi)容對(duì)壓力表檢定工作具有一定的指導(dǎo)意義。
