壓力表檢定過程中誤差處理分析
1 問題的提出
JJG49-1999適用于上限為(-0.1～250)MPa系列彈簧管式精密壓力表和真空表的首次檢定、后續檢定和使用中檢驗。在實際檢定過程中,檢定數據量比較多,如:
(1)JJG49-1999的5.3.2.3款規定,精密表示值誤差檢定點不少于8個點(不包括零值);檢定點盡可能在測量范圍內均勻分布。檢定時對每一檢定點在升壓和降壓時均應進行兩次讀數,這樣每塊精密表進行1次示值誤差的檢定至少有32個檢定數據。
(2)JJG49-1999的5.3.2.6款規定,對0.06、0.1級精密表按(JJG49-1999,以下同)5.3.2.4方法連續進行3次檢定;對0.16、0.25級精密表按5.3.2.4方法進行2次檢定,對0.4、0.6級精密表按5.3.2.4方法進行1次檢定;300分格精密表按5.3.2.4方法連續進行2次檢定。在整個檢定過程中不允許調整精密表。這樣對0.06、0.1級精密表的示值誤差的檢定至少有96個檢定數據,其它如0.16、0.25級精密表和0.4、0.6級精密表則分別有64個和32個檢定數據。檢定數據如此之多,且在以下幾個方面,處理起來比較麻煩,且耗費檢定時間。
1.1 檢定數據的讀取
精密表的準確度等級分為6種(見JJG49-1999表1),每種規格的分度值都不一樣,根據JJG49-1999中5.3.2.4要求,示值讀取時按分度值的1/10估讀,檢定數據小數點后需保留的位數取決于分度值的大小,分度值越小,小數點后需保留的位數越多。
[BF]如:一塊準確度等級為0.25級、測量上限為0.16MPa的精密表,相鄰示值間有20道刻度線,其分度值為0.01/20=0.0005(MPa),則讀數最小應讀至0.0005/10=0.00005(MPa)。若該精密表指針所指示位置在0.10分度值線偏右邊3/10處,則該精密表指針指示的讀數則是:先估讀出3/10分度值,再按下式計算:示值=0.10+0.0005×(3/10)=0.10015(MPa)。
1.2 檢定數據的處理
對示值誤差、回程誤差(變差)和輕敲位移的檢定,根據JJG49-1999,需計算各檢定點示值的最大值與最小值之差、各次示值讀數的平均值、各次的讀數與該點標稱值的最大偏差,最后根據計算的各項誤差值與“精密壓力表允許誤差計算值一覽表”(見JJG49-1999附錄E)中的數值進行比較,判定該表是否合格。如表1為實際檢定過程中的一組數據:
1.3 檢定結果的判別“精密壓力表允許誤差計算值一覽表”(見JJG49-1999附錄E)給出了精密表的允許誤差值,但數據都很長,其中最長的達7位,計算過程中稍有疏忽就會出現錯誤,而且判別起來困難。如該精密表的允許誤差為±0.00040 MPa,與(上文1.2)檢定數據的處理結果相比較,沒有一項超差。
2.術語和改進
2.1 術語的引進
受“300分格精密表準確度等級及其計量性能要求”(見JJG49-1999表2)的啟發,為了方便檢定數據的讀、記取,引進了“格”,后來又引進了“小格”等術語。對這兩個術語茲作如下的定義:格一精密表的最小刻度,其量值為該表的最小分度值。小格一格的1/10。小格只是人為的把精密表的最小分度進行10等分,而在表盤上并不存在,引入該術語,只是避免出現小數位,表達直觀且便于計算,如JJI9-1999表2中“0.7格”相應可變成為“7小格”,其它類推。2.2 對JJG49-1999附錄A的改進JJG49-1999中附錄A“精密壓力表(或真空表)檢定記錄表”(如表1)是與檢定規程相適應的,由于引進了“格”、“小格”,為了簡化數據的記錄,對該表也作了部分的改進。
(1)表1中“標準儀器的壓力值或(真空值)”欄記錄計量單位保持為原“MPa”不變。
(2)表1中“檢定點各次讀數的平均值”由于根據規程要求要記入檢定證書,故計量單位仍采用“MPa”,計算公式為:檢定點各次示值讀數平均值( a)=標準壓力值+四次示值誤差讀數的平均值(小格)X小格對應的“MPa”值。
(3)將表1中“輕敲后被檢儀表示值”改為“輕敲后被檢儀表示值誤差(小格)”。其余欄記錄計量單位均改為“小格”。
(4)改進后的表格形式如表2所示:
3 .結論
按精密表檢定示值讀數進行記錄和數據處理,技術熟練的檢定員至少需要30分鐘才能完成,采用格或者小格進行記錄和數據處理,一般只需10分鐘即可完成,提高工作效率達3倍,此方法適用于各種型號規格的精密表。
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