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压力表的计量检定是一项重要的基础性工作
点击次数:564 发布时间:2020-12-23
      压力表是指以弹性元件为敏感元件,测量并指示高于环境压力的仪表。压力表的应用极为普遍,它几乎遍及所有的工业流程和科研领域。压力表显示是否准确,对设备、设施的运行至关重要,根据《中华人民共和国强制检定的工作计量器具明细目录》,凡是用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测的压力表,都必须实施强制检定。近年来,笔者在从事压力表计量检定的工作中,根据JJG52-1999《弹簧式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》,发现总结出了一些值得重视的问题,和大家探讨。
  1.检定过程中液柱差的影响
  根据流体静力学平衡方程式:P=Pgh式中:P
  压力值P 介质的密度g 当地的重力加速度h—
  液柱差可以看出,检定压力表时,压力值与介质的密度、
  液柱差和重力加速度有关。由于标准器与被检表受压点的液柱差实测时至少存在0.5cm的误差,即Ah=0.5cm,(在计算时以m为单位),故AP=PgAh=0.86X103kg/m3X9.7926m/s2X0.005m=42.108kg/ms2=42.108Pa
  规程第5.2.4.1条规定“测量上限不大于0.25MPa的压力表,工作介质为清洁的空气或无毒、无害和化学性能稳定的气体”和第5.3.3.1条规定“标准仪器与压力表使用液体为工作介质时,它们的受压点应基本上在同一水平面上。如不在同一水平面上,应考虑由液柱高度差所产生的压力误差。”因此,我们在工作中可以采用通过加装接头等方法予以调整修正,来减少液柱差所造成的影响。
  2.标准器的选择
  2.1同量程的选择
  选择弹簧管式精密压力表作为标准器,是此项检定常见和普遍的选择。以准确度等级为0.4级的弹簧式精密压力表作标准器为例。按式(1)则有:
  从上式可以看出,选取一块(0〜2.5)MPa,0.4级的压力表即可满足需要。也就可以说,对于1.6级的压力表可以采用同量程的0.4级的精密压力表作为标准器。虽然规程上没有对上述的选取方式予与否定,但是由于弹簧式精密压力表本身设计的原因,这种选取方式不能说是好的选择。按照弹簧管式压力表通用选用原则,为保证压力表的使用寿命,不易失准和损坏,对压力稳定的情况下,规定被测压力的大值是选用压力表满量程值的2/3,大也不允许超过3/4。所以如果采用上述选择方式,有可能在标准器满量程经常使用中造成失准,且这种失准很可能是不易察觉的。虽然可以采用缩短弹簧式精密压力表的周期检定的时间间隔的方法,也可采用增加对标准器进行期间核查次数的方法来予以弥补,但是这仍然不是好的选取方式,笔者也不建议这样选取。
  2.2从上一量程选取
  从2.1的论述可得,在检定一块(0〜2.5)MPa,1.6级的压力表时,在选择标准器量程时应选择比压力表(被检表)大一量程的压力表,即(0〜4)MPa的精密压力表,可得(4-0)
  XS%<1/4(2.5-0)X1.6%S%燮0.25%式中5
  为标准器等级显然,选择(0〜4)MPa,只能选取精度等级大于或等于0.25级的精密压力表。
  因此,在压力表的常规检定中,建议使用精度等级为0.25级及其以上的精密压力表作为标准器。
  3.按压力表量程的百分数计算误差
  规程3.1条的表1列出压力表的准确度等级和允许误差及其关系。对于准确度为1级、1.6级、2.5级的压力表在测量上限的90%〜100%范围内允许误差分别按下一个等级计算,即按1.6级、2.5级、4级计算。然而,90%〜100%范围的确定却不直观。依据规程[1]5.3.3.3条示值检定方法中“压力表的示值检定按标有数字的分度线进行”。通常情况下可以把压力表测量上限量值数字视为压力表在测量上限的90%〜100%范围内检定点(个别非标准压力表除外)。
  4.压力表数据读取方式
  正确读取处理压力表检定的数据,是压力表检定核心的内容。规程5.3.3.2条规定“压力表的示值应按分度值的1/5估读”。这条款包含了以下几层内容
  读取数据必须在压力表(被检表)上读取压力的量传是由活塞式压力计逐级传递到工作压力器具,由于活塞压力计结构的特点,其无法读取所加载砝码以外的数据,只能从被检器具上读数,所以压力检定都统一遵循这一量传模式。笔者发现许多检定员在使用精密表作标准器与压力表比对时,为了分辨力的原因,先将被检压力表升压至检定点处,后从精密表读数并予以记录,这显然把关系颠倒了,是错误的。所以说,无论是采用弹簧管式精密压力表还是精密数字压力计作为标准器,必须在压力表(被检表)上读数,其他的读数或自动纪录方式,均不能采用。

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