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弹性元件式一般压力表检定中数字压力表的选择

来源: 作者: 发布日期:2021-04-22

 摘 要:本文分析了压力表检定过程中,数字压力表的选取影响被检表的量值准确性。主要探讨了一般压力表检定中数字标准表的选取,对选取中涉及的主要内容:数字标准表非常大允许误差绝对值的限定以及数字标准表的量程范围进行了讨论。非常后通过实例分析说明得到的结论在满足规程非常大允许误差绝对值规定的前提下,选择适宜量程范围的必要性和重要性。

 
随着国内数字技术的发展和传感元件的广泛应用,数字压力表在压力测量与校准中的应用愈加普遍。在弹性元件式一般压力表检定中,根据检定规程JJG52-2013中7.1.1条的规定,可选用年稳定性合格的0.05级及以上的精密数字压力表作为标准器。相比传统精密表,数字标准表具有更高的灵敏度和分辨率;检定中读数无视差,没有判读误差;此外0.05级及以上数字压力表的温度系数较小,能有效提高检定结果的准确可靠。在一般压力表检定中,标准表在量值溯源和传递中扮演着非常重要的角色,如何选择恰当的数字标准表是检定工作的重点,数字标准表的选择主要涉及其非常大允许误差绝对值(MPEV)与量程范围,具体内容如下:
 
1 标准表的主要选择内容
1.1 标准表MPEV的选择
在一般压力表检定中,相比传统精密表,数字压力表的准确度等级较高,可供选择的量程范围更广。标准表的MPEV=精度%*量程,可见标准表的MPEV与其准确度等级和量程的乘积有关,根据检定规程7.1.1的规定,检定中数字压力表的准确度等级需达到0.05级及以上,且标准表的非常大允许误差绝对值应不超过被检表1/4倍的非常大允许误差绝对值,在准确度等级一定的情况下,标准表的MPEV由其量程决定。检定中若选用0.05级的数字压力表作为标准表,满足检定规程MPEV的量程范围较多,但鉴于数字压力表在使用中出现异常不易察觉[1],以及数字压力表在量值传递过程的准确性与使用寿命等因素,实际操作中,在满足检定规程的条件下,还需考虑标准表的量程范围,以确保被检表量值的准确可靠。
 
1.2 标准表量程范围的选择
数字压力表的长期稳定性是影响其测量准确性的重要因素,在使用过程中,若压力表频繁处于极限状态,会使其弹性元件经常处于非常大形变程度,易导致弹性元件的yongjiu形变,从而增大测量误差,减少使用寿命。在一般压力表的使用中,工作压力选用压力表满量程的1/3~2/3,因为该范围内压力表的平稳性较好,准确度较高,低于压力表量程1/3的部分准确度较低,通常不宜使用;非常大工作压力不能超过满量程的3/4,保证工作过载压力小于非常大压力,维持压力表的使用寿命。此规则同样适用于标准表[2],即标准表的使用范围应不超过其满量程的3/4,标准表的满量程尽可能不超过被检表满量程的3倍,在此范围内,标准表的线性和稳定性较好。
 
实际操作中,在准确度等级与量程符合的情况下,可遵循以下原则提高测量的准确性和可靠性:①检定中可交替检定不同量程的压力表,避免同量程的连续检定,或适当延长同量程压力表的时间间隔;②根据实际,合理安排标准表的期间核查,适当减少检定周期[3]。
 
2 实例说明
选用1.6级,量程范围为(0~2.5)MPa的压力表作为被检对象,被检表的MPEV=精度%*量程,为0.04 MPa。根据标准表非常大允许误差绝对值的选择内容经过试验比较,各项符合情况如表1、表2所示。
 0.05级不同量程范围数字压力表的符合情况
0.02级不同量程范围数字压力表的符合情况
2.1 0.05级不同量程范围数显压力表的情况及讨论探析
由表1可得,(0~25)MPa标准表的MPEV大于0.01MPa,不符合检定规程的规定,其余5块均符合检定规程的要求,即选择任何一块压力表作为标准表均不违背检定规程的规定,但若考虑实际操作中检定结果的准确性,以及标准表量值传递的稳定性和使用寿命,(0~2.5)MPa的标准表只满足非常大允许误差绝对值1/4的要求是不够的。由于相同等级的压力表,量程越大,意味着允许误差越大,测量误差也会增大,尤其在测量小压力时,测量值越小,对测量结果的影响越大,检定结果准确度越低,因此与(0~10)MPa和(0~16)MPa的压力表相比,(0~4)MPa和(0~6)MPa的压力表明显更具优势。
 
2.2 0.02级不同量程范围数显压力表的情况及讨论探析
若选用准确度等级更高的0.02级数字压力表,由表2可知,选用量程范围为(0~25)MPa的压力表依然满足检定规程的要求,甚至选用0~40MPa的数字压力表,其MPEV为0.008 MPa,仍符合检定规程的规定,其MPEV和量程范围的选择方法同上。
 
由表1、表2的数据可直观看出,数显压力表不同于传统的弹簧管式精密表,传统精密表的准确度等级大致分为0.1、0.16、0.25、0.4、0.6级,根据检定规程JJG 875-2019的内容,数字压力表的准确度等级可达0.01级,相比传统的精密表,数字压力表的准确度等级较高,在满足检定规程非常大允许误差绝对值1/4的规定下,满足条件的量程范围较大,故而选用精密数显压力表时,应考虑标准表量程范围的适宜性,选择对检定结果更有效的量程范围作为标准表。此外,在同等条件下,数字压力表的等级越高价格越贵,所以大多机构都采用符合要求的0.05级数字压力表作为标准表,当然,也可根据实际情况选择等级更高的精密数显压力表作为标准表,分析方法类似。
 
3 结 语
综上所述,在一般压力表的检定中,标准表的选择必须满足检定规程的规定。作为计量检定工作者,在检定中需确保检定结果的准确性,以保障使用安全,因此在选择数字标准表时,除满足规程规定的非常大允许误差绝对值1/4的要求外,还要考虑标准表的量程范围对测量结果准确性的影响。鉴于数字标准表的稳定性、准确性以及使用寿命等因素,在检定中,被检表的测量上限应不超过数字标准表量程的3/4,标准表的量程非常好不大于被检表量程的3倍,以保障测量结果的准确可靠。

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