用活塞式壓力計檢定彈簧管式精密壓力表應注意的問題
新疆維吾爾自治區的某次精密壓力表檢定技術 比武活動中,選用的是測量范圍為(0~6) MPa、準確度 等級為0.4級的彈簧管式精密壓力表;標準器選用的 是測量范圍為(0.1 ~6) MPa、準確度等級為0.05級的活 塞式壓力計。活塞式壓力計在檢定周期內使用。實驗 室的環境條件符合JJG49-1999《彈簧管式精密壓力表 和真空表》檢定規程的要求。
在這次比武活動的過程中,筆者發現部分計量檢 定人員對檢定規程的內容理解還不深入,從而在實際 操作中顯現出來。本文探討比武活動中存在的問題, 希望對從事相關工作的檢定人員有所幫助。
1.檢定前的準備工作
檢定規程中雖沒有給出檢定準備工作內容,但作 為計量檢定人員應該知道該部分工作內容。根據工作 實踐經驗,檢定前的準備工作,首先應該是對活塞式 壓力計進行水平調整;檢查活塞式壓力計閥門的密封 性;檢查工作介質應符合檢定規程的要求;對使用液 體工作介質的活塞式壓力計,應排出管路內的氣體, 以確保檢定工作的準確性;還有一項工作是驗算“標 準器的允許誤差絕對值應不大于被檢精密表允許誤差絕對值的1/4”的要求。值得注意的是,活塞式壓力 計和精密壓力表的允許誤差計算方法是不一樣的。
2.JJG49-1999之5.3檢定項目和檢定方法中,規定 了5個檢定項目和檢定方法,計量檢定人員應該熟記 并掌握使用。對5.3.2.4的檢定方法,為了使計量檢定 人員更容易理解,本文詳細介紹示值誤差檢定步驟: 先將通大氣的閥門打開,讓活塞式壓力計和精密壓力 表通大氣,精密壓力表指針指示在零位,關閉通大氣 的閥門。打開進油閥門,在活塞式壓力計的砝碼托盤 上加載產生第一個檢定點壓力的專用砝碼,用手搖泵 (即壓力發生器)從零位開始緩慢而均勻地加壓力,使 活塞式壓力計和精密壓力表同時達到第一個檢定點 壓力,此時活塞和砝碼被頂起來,用手順時針方向轉 動石去碼,轉速控制在(30~60)r/min之間,使活塞處于工 作位置,待壓力穩定后在精密壓力表上讀取壓力示值 (第一次讀數),然后用手指輕敲精密壓力表表殼(指 針應有擺動),再次在精密壓力表上讀取壓力示值(第 二次讀數),均按分度值的1/10估讀,并記錄壓力示 值,至此,完成了第一個檢定點的正行程檢定工作。按 此方法,對其他檢定點依次加壓檢定,直至測量上限完成檢定。然后,關閉精密壓力表接頭上的閥門,在測 量上限耐壓3min,同時打開活塞系統的閥門,把活塞 系統內的壓力放掉(其目的是保護活塞系統的安全)。 耐壓3min后,用手搖泵對活塞系統加壓力直到測量上 限,再打開精密壓力表接頭上的閥門,待壓力穩定后, 從測量上限開始檢定,然后緩慢而均勻地進行反行程 逐點檢定,直至回到零位。在反行程逐點檢定過程中, 同樣需要進行輕敲前后兩次讀數,并記錄。根據 JJG49-1999之要求:對0.4級精密壓力表只進行一個 正反行程循環的檢定;對0.25級、0.16級精密壓力表要 進行兩個正反行程循環的檢定;對0.1級、0.06級精密 壓力表要進行3個正反行程循環的檢定。
在以上正、反行程檢定過程中,實際上外觀、示值 誤差、回程誤差、輕敲位移、指針偏轉平穩性5個檢定 項目都完成了,無需對單獨項目再進行檢定。
JJG49-1999之附錄A表格中缺少輕敲前記錄內 容,建議計量檢定人員自己設計表格;表格中列有“檢定 點示值的最大值與最小值之差”內容,其目的是觀察示 值的變化情況(示值是否穩定),不存在允許值的問題。
JJG49-1999之5.3.2.4中要求“應避免有沖擊和 回程現象”......如何實際操作昵?在本文第2條中已有要求:即加壓力和減壓力時要“緩慢而均勻”。這就要 求計量檢定人員操作手搖泵時要有手感(自己體會、 總結經驗),要‘‘緩慢而均勻”,這樣既可提高效率,又 可避免沖擊和回程現象。請注意:這里的“回程現象” 不是“回程誤差”。JJG49-1999中提出“應避免有沖擊 和回程現象”,其目的是保護活塞系統和精密壓力表 的安全,防止它們被損壞。
5.關于回程誤差
JJG49-1999之5.3.2.8回程誤差的定義是:對同一 檢定點,在升壓(或降壓)和降壓(或升壓)時,輕敲表 売后的示值之差應符合JJG49-1999之3.1.2的要求。請 注意:回程誤差是輕敲表売后的正反行程(反正行程) 示值之差。由于檢定規程中對不同準確度等級精密壓 力表的正反行程循環檢定次數有不同的規定,因此, 一定要注意回程誤差最后如何取值?對0.4級精密壓 力表只進行一個正反行程循環的檢定,所以回程誤差 的取值只有一個回程誤差值;對0.25級、0.16級精密壓 力表要進行兩個上下行程循環的檢定,則有兩個回程 誤差值,此時,應取兩個回程誤差值中的較大值應不 大于允許誤差的絕對值作結論。同理,對0.1級、0.06級 精密壓力表需要進行3個上下行程循環的檢定,應取3 個回程誤差值中最大值不大于允許誤差的絕對值作 結論(示值誤差、輕敲位移也是按照這個原則判斷)。
6.JJG49-1999之附錄C檢定證書內頁格式中,提 出了對應標準壓力值要給出“檢定值”的要求。這個 “檢定值”就是對應活塞式壓力計標準壓力示值的精 密壓力表的示值。對0.4級精密壓力表,共有正反行 程、輕敲表売前后4次示值讀數;對0.25級、0.16級精密 壓力表,共有正反行程、輕敲表売前后8次示值讀數; 對0.1級、0.06級精密壓力表,共有正反行程、輕敲表殼 前后12次示值讀數。請注意:當用平均值作為檢定結 果時(即檢定值),應進行數據修約和湊整。如果計量 檢定人員缺乏數據修約和湊整的知識,那么“檢定值” 就難以正確書寫。所謂“數據修約”就是平常說的“四 舍五入、奇進偶不進”原則,與有效位數有關;所謂“湊整”,就是修約后的數據末位數字應該選定什么數字 的問題,與分度值有關。
我國生產的一般壓力表和精密壓力表的分度值 是按“1、2、5”系列刻度的(見國家標準JB/T5528-2005 《壓力表標度及分劃》)。所謂“分度值”,用通俗的話 說,就是表盤上一格代表的壓力值。
現舉3個例子,以說明湊整規則。
例1:分度值為1,按1/10估讀。現有一塊分度值為 O.IMPa的精密壓力表,應估讀出0.01MPa,因此,其他 估讀值只能是0.01MPa的倍數。所以,檢定結果的末位 數字可以是1~0之間的任意數字。
例2:分度值為2,按1/10估讀。現有一塊分度值為 0.02MPa的精密壓力表,應估讀出0.002MPa,因此,其 他估讀值只能是0.002MPa的倍數。所以,檢定結果的 末位數字只能是偶數數字。
例3:分度值為5,按1/10估讀。現有一塊分度值為0.005MPa的精密壓力表,應估讀出0.0005MPa,因此, 估讀值只能是0.0005MPa的倍數。所以,檢定結果的末 位數字只能是5或0。
現在再以0.4級精密壓力表的20種測量范圍為 例,“檢定值”湊整原則如表1所示。
下面再舉一個例子,供大家對照參考:
現有一塊準確度等級為0.4級、測量范圍為(0~6)MPa 的精密壓力表,分度值為0.05MPa。“檢定值”如何確定? 正行程讀數為0.495MPa,反行程讀數為 0.500MPa,其平均值為0.4975MPa,要求保留小數點后 第3位,根據數據修約規則進行修約,則修約后的數值 為0.498MPa,顯然不滿足按1/10估讀的要求,需要對 末位數字進行湊整。因為分度值的1/10估讀數值是 0.005MPa,5的倍數應該是5或0,這里取5顯然不合適, 應取0,那么,最后的“檢定值”就是0.500MPa。
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