JJG(鐵道)193-2017《機(jī)車車輛專用壓力表》部分條款探討
1 引言
機(jī)車車輛專用壓力表檢定規(guī)程JJG (鐵道) 193-2017適用于專用壓力表的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中的檢查。筆者在西安某儀表公司 (以下簡(jiǎn)稱公司) 從事專用壓力表的檢定工作多年, 從JJG (鐵道) 193-2007的實(shí)施到JJG (鐵道) 193-2017實(shí)施, 經(jīng)過(guò)多次實(shí)際操作和驗(yàn)證, 認(rèn)為其中部分條款的規(guī)定不妥或與實(shí)際情況不相符。經(jīng)過(guò)對(duì)這些條款的比對(duì), 從個(gè)人的角度出發(fā)給出了意見(jiàn)和建議。
2 部分條款探討
2.1 第3.5條輕敲位移
檢定規(guī)程第3.5條規(guī)定:輕敲表殼前與輕敲表殼后, 專用壓力表的示值變動(dòng)量應(yīng)不大于表1所規(guī)定的最大允許誤差絕對(duì)值的1/2。
在該條描述中“輕敲表殼”是一個(gè)很籠統(tǒng)、模糊的概念, 實(shí)際操作時(shí)“輕敲”是指用什么工具還是人手指敲擊就可以, 至于“輕”到什么程度, 在表殼的什么位置敲擊均未明確規(guī)定, 給使用者帶來(lái)困惑。
針對(duì)以上的問(wèn)題, 我們查閱了國(guó)家對(duì)壓力表檢測(cè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn), 其中GB/T 1227-2017《精密壓力表》第4.7條規(guī)定“在測(cè)量范圍的任何位置上, 用手指輕敲 (使指針能自由擺動(dòng)) 儀表外殼時(shí), 指針指示值的變動(dòng)量應(yīng)不大于基本誤差限絕對(duì)值的1/2。”此標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定基本解決了前面的問(wèn)題, 具有可操作性。
輕敲的工具是指用手指, 輕敲的程度是指能使指針能自由擺動(dòng), 至于敲擊的輕重程度, 只要指針能自由擺動(dòng)即可, 輕敲的位置為“測(cè)量范圍的任何位置上”, 在測(cè)量范圍以外是不可以的。如圖1所示, 輕敲的范圍是指刻度盤(pán)上0kPa～1600kPa所對(duì)應(yīng)的外殼位置。
圖1 雙針壓力表外形圖 下載原圖
2.2 第5.1.4條檢定用工作介質(zhì)
檢定規(guī)程5.1.4條規(guī)定:工作介質(zhì)為潔凈的空氣或無(wú)毒、無(wú)害和化學(xué)性能穩(wěn)定的其他氣體。
而在JJG (鐵道) 193-2007中對(duì)工作介質(zhì)的規(guī)定為“液體或清潔的空氣”按照2017版的最新規(guī)定, 檢定用的工作介質(zhì)只能是氣體, 對(duì)于此項(xiàng)變更白文件的引言中也沒(méi)有特別說(shuō)明為什么取消了液體的工作介質(zhì), 對(duì)于我們使用者來(lái)說(shuō), 生產(chǎn)和檢定過(guò)程中一直是在使用變壓器油, 期間也使用過(guò)氣體, 但是在使用氣體過(guò)程中出現(xiàn)了許多問(wèn)題。
第一, 檢測(cè)用氣體壓力來(lái)源, 這對(duì)很多企業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)不小的問(wèn)題, 公司的壓力氣站設(shè)計(jì)為1.6MPa, 為了安全起見(jiàn)壓力氣站一般都設(shè)計(jì)在比較偏僻、遠(yuǎn)離工作區(qū)的區(qū)域, 這樣氣體到達(dá)工作區(qū)域就需要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的管道傳輸, 在傳輸過(guò)程中壓力損失極大, 該公司1.6MPa氣壓到達(dá)生產(chǎn)區(qū)域時(shí)基本上衰減到0.6MPa左右, 已經(jīng)不能用于壓力表的檢測(cè)了。后來(lái)又購(gòu)買(mǎi)了兩種氣壓生產(chǎn)儀, 一種手壓式的, 壓力需要人工按壓, 十分費(fèi)勁, 操作不便。另一種是電動(dòng)式的, 但是產(chǎn)生壓力緩慢, 耽誤生產(chǎn)。后來(lái)又考慮采用氮?dú)馄? 這個(gè)成本低廉, 但是又涉及環(huán)境安全問(wèn)題未能采用。
第二, 檢測(cè)的準(zhǔn)確性問(wèn)題, 第3.6條“指針偏轉(zhuǎn)平穩(wěn)性”中規(guī)定“在標(biāo)稱范圍內(nèi), 指針偏轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn), 無(wú)跳動(dòng)或卡針現(xiàn)象”。但是在用氣體的檢測(cè)過(guò)程中, 氣壓的平穩(wěn)性很難控制, 如若某塊壓力表在某一位置存在卡滯問(wèn)題, 但是在氣壓大時(shí)就很容易沖過(guò)去而很難發(fā)現(xiàn)。如果工作介質(zhì)使用液壓油時(shí)就可避免這一問(wèn)題, 通過(guò)勻速施加壓力, 指針可以平穩(wěn)偏轉(zhuǎn), 當(dāng)有卡滯問(wèn)題時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)。
第三, 在公司實(shí)際操作中采用液體檢測(cè)過(guò)的儀表在使用過(guò)程中未出現(xiàn)過(guò)任何的質(zhì)量問(wèn)題。
基于上述三方面的問(wèn)題考慮, 該檢定規(guī)程2017版工作介質(zhì)取消液體不妥, 為了該檢定規(guī)程的廣泛使用, 工作介質(zhì)建議增加液體。
2.3 第5.3.3條示值誤差
檢定規(guī)程5.3.3條b) 規(guī)定:檢定時(shí), 從零位開(kāi)始均勻緩慢地加壓至第一個(gè)檢定點(diǎn) (按標(biāo)準(zhǔn)器示值) , 然后讀取被檢專用表的示值 (按分度值1/5估讀, 下同) 并進(jìn)行記錄, 接著用手輕敲壓力表外殼, 再讀取被檢專用壓力表的示值并進(jìn)行記錄;如此依次在所選取的檢定點(diǎn)進(jìn)行檢定直至標(biāo)稱范圍上限, 切斷壓力源, 耐壓3min后, 再依次逐點(diǎn)進(jìn)行降壓檢定直至零位;升壓輕敲前、后和降壓輕敲前、后被檢專用壓力表示值與標(biāo)準(zhǔn)器示值之差即為該檢定點(diǎn)的示值誤差。
而在JJG (鐵道) 193-2007檢定規(guī)程6.4.3.2條示值誤差中規(guī)定:壓力表的示值檢定應(yīng)對(duì)400kPa、500kPa、600kPa點(diǎn)和其他標(biāo)有數(shù)字的分度線進(jìn)行。檢定時(shí)逐漸平穩(wěn)地升壓, 當(dāng)示值達(dá)到測(cè)量上限后, 切斷壓力源, 耐壓3min, 然后按原檢定點(diǎn)平穩(wěn)地降壓逆序回檢。
關(guān)于本條款有以下兩點(diǎn)需要進(jìn)一步探討:
圖2 精密壓力表 (標(biāo)準(zhǔn)表) 下載原圖
1) 檢定點(diǎn)示值標(biāo)準(zhǔn)
第一, 最小刻度示值的問(wèn)題
按照J(rèn)JG (鐵道) 193-2017檢定規(guī)程要求, 是在加壓到標(biāo)準(zhǔn)表的示值時(shí)讀取被檢測(cè)表的讀數(shù), 我們從圖1可以看到, 1.5級(jí)壓力表的每小格為20kPa, 按照規(guī)程要求“按分度值1/5估讀”則讀數(shù)間隔為4kPa。按照檢定規(guī)程要求對(duì)400kPa、500kPa、600kPa處規(guī)定的最大允許誤差為±10kPa, 而實(shí)際讀數(shù)誤差為4kPa, 這就占去了最大允許誤差的40%, 這樣會(huì)使得檢測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)的誤判現(xiàn)象大大增加。
從圖2我們可以看到0.25級(jí)的精密壓力表的每小格為5kPa, 若按規(guī)程要求“按分度值1/5估讀”讀數(shù)則讀數(shù)間隔為1kPa, 這樣就極大地減少了誤判的可能性。
在JJG (鐵道) 193-2007檢定規(guī)程中對(duì)檢定點(diǎn)示值以標(biāo)準(zhǔn)表為準(zhǔn)還是以被檢測(cè)表為準(zhǔn)沒(méi)有明確規(guī)定, 公司以前就是按照J(rèn)JG (鐵道) 193-2017檢定規(guī)程這樣的方法操作的, 但是在檢驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)引起爭(zhēng)議, 因?yàn)榘凑?/5估讀就是4kPa, 最后為了減少爭(zhēng)議和誤判, 我們將檢驗(yàn)要求更改為:將壓力加壓至被檢測(cè)表的檢定點(diǎn)然后讀取標(biāo)準(zhǔn)表的示值, 標(biāo)準(zhǔn)表的示值按照按分度值1/5估讀。這樣的結(jié)果是大大減少了爭(zhēng)議問(wèn)題, 同時(shí)也減少了誤判的情況。
第二, 表針據(jù)盤(pán)面的距離及指針寬度問(wèn)題
標(biāo)準(zhǔn)表 (精密壓力表) 指針距盤(pán)面的距離約為0.5mm, 指針寬度約為0.3mm;機(jī)車專用壓力表指針距盤(pán)面距離約為2mm, 指針寬度約為1.4mm。按照J(rèn)JG (鐵道) 193-2017檢定規(guī)程對(duì)被測(cè)壓力表讀數(shù)時(shí), 當(dāng)檢測(cè)人員的眼睛視線相對(duì)指針偏高或偏低對(duì)數(shù)據(jù)的估讀影響均很大, 但如果將被測(cè)壓力表加壓至檢測(cè)點(diǎn)時(shí), 此處有儀表的刻度線, 調(diào)整眼睛的視線則很容易使指針對(duì)準(zhǔn)刻度線, 這時(shí)再去估讀標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù), 因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)表指針距盤(pán)面只有0.5mm, 且指針寬度只有0.5mm, 所以即使出現(xiàn)視線的偏差, 讀取誤差也相對(duì)小很多。
鑒于以上兩點(diǎn)的實(shí)踐及分析, 筆者認(rèn)為將被測(cè)表加壓至檢定點(diǎn)然后讀取標(biāo)準(zhǔn)表的示值比較準(zhǔn)確。
2) 檢定方法
在2015年8月以前公司的壓力表一直是按照J(rèn)JG (鐵道) 193-2007檢定規(guī)程6.4.3.2條規(guī)定進(jìn)行檢定。每次生產(chǎn)的儀表數(shù)量也不大, 示值超差也時(shí)常發(fā)生, 超差的范圍經(jīng)常出現(xiàn)在400kPa、500kPa、600kPa此三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)上。但是在2015年7月份公司要出廠60塊1600kPa的壓力表, 這60塊表的生產(chǎn)日期是2017年2月, 入庫(kù)時(shí)全是檢測(cè)合格的產(chǎn)品, 出廠時(shí)需要進(jìn)行復(fù)檢, 以確保產(chǎn)品合格出廠, 復(fù)檢到第5塊時(shí)卻發(fā)現(xiàn)有3塊不合格, 于是又復(fù)檢了5塊, 仍有2塊不合格, 全部為示值超差, 超差范圍全部在400kPa、500kPa、600kPa處, 具體檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1中的“第一次超差實(shí)際讀數(shù)”。
出現(xiàn)上述問(wèn)題后, 公司技術(shù)人員首先質(zhì)疑標(biāo)準(zhǔn)表是否超差, 雖然標(biāo)準(zhǔn)表在計(jì)量合格期內(nèi), 但仍對(duì)標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行了重新計(jì)量, 計(jì)量結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)表完全合格;同時(shí)對(duì)檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)也進(jìn)行了檢測(cè), 未發(fā)現(xiàn)任何故障。于是又再次進(jìn)行檢測(cè), 首先對(duì)前面檢測(cè)不合格的儀表進(jìn)行了第二次的檢測(cè), 結(jié)果為5塊全部合格, 檢測(cè)結(jié)果如表1中的“第二次超差實(shí)際讀數(shù)”。隨后對(duì)其余的壓力表繼續(xù)進(jìn)行檢測(cè), 又再次出現(xiàn)了前面檢測(cè)不合格的情況, 筆者感到很困惑, 于是查找有關(guān)壓力表的標(biāo)準(zhǔn), 其中在GB/T 1227-2017《精密壓力表》第5.6.1條基本誤差試驗(yàn)條款中規(guī)定“在儀表試驗(yàn)前, 由零點(diǎn)平穩(wěn)地增負(fù)荷到測(cè)量范圍的上限, 并保持測(cè)量上限壓力3min, 然后再均勻緩慢地減負(fù)荷至零點(diǎn), 然后在5min內(nèi)開(kāi)始檢測(cè)。”從這一規(guī)定中我們可以看到, 其要求是首先將壓力加到滿刻度并保持3min后, 減壓至零點(diǎn), 然后才進(jìn)行檢測(cè)。其附錄B.2說(shuō)明:檢驗(yàn)介質(zhì)為液體時(shí), 應(yīng)排除彈簧管內(nèi)的氣體, 以免影響到檢測(cè)結(jié)果。這樣做的目的是為了排除彈簧內(nèi)的氣體, 檢測(cè)結(jié)果就更加準(zhǔn)確、可靠。按照這一方法對(duì)剩余的壓力表檢測(cè)后, 壓力表全部合格, 隨后對(duì)公司的壓力表檢驗(yàn)技術(shù)要求參照此項(xiàng)要求進(jìn)行了修改。
表1 部分壓力表超差檢驗(yàn)數(shù)據(jù) 下載原表
機(jī)車專用壓力表準(zhǔn)確度等級(jí)為1.6級(jí), 但在400kPa、500kPa、600kPa處的最大允許誤差要求為±10kPa。一般壓力表的準(zhǔn)確度等級(jí)最高為1級(jí), 以1600kPa壓力表為例, 其最大允許誤差要求為±16kPa, 所以機(jī)車專用壓力表的準(zhǔn)確度等級(jí)在400kPa、500kPa、600kPa處已經(jīng)高于一般壓力表1級(jí)準(zhǔn)確度等級(jí)的要求。精密壓力表的準(zhǔn)確度等級(jí)最低等級(jí)為0.4級(jí), 同樣以1600kPa壓力表為例, 0.4級(jí)最大允許誤差應(yīng)為±6.4kPa。按照就高不就低的標(biāo)準(zhǔn), 筆者認(rèn)為機(jī)車專用壓力表的檢測(cè)方法應(yīng)參照GB/T 1227-2017《精密壓力表》第5.6.1條的規(guī)定執(zhí)行。
3 結(jié)語(yǔ)
從上述分析可以看出, JJG (鐵道) 193-2017《機(jī)車車輛專用壓力表》的第3.5、5.1.4、5.3.3條存在不妥之處或值得商榷之處, 對(duì)該文件的使用人員造成了一定的困惑。提出這些問(wèn)題意在與廣大同行探討解決方法, 其建議和意見(jiàn)僅為個(gè)人觀點(diǎn), 如有不妥歡迎批評(píng)指正。
