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            彈性元件式一般壓力表檢定中數字壓力表的選擇

            來源: 作者: 發布日期:2021-04-22

             摘 要:本文分析了壓力表檢定過程中,數字壓力表的選取影響被檢表的量值準確性。主要探討了一般壓力表檢定中數字標準表的選取,對選取中涉及的主要內容:數字標準表非常大允許誤差絕對值的限定以及數字標準表的量程范圍進行了討論。非常后通過實例分析說明得到的結論在滿足規程非常大允許誤差絕對值規定的前提下,選擇適宜量程范圍的必要性和重要性。

             
            隨著國內數字技術的發展和傳感元件的廣泛應用,數字壓力表在壓力測量與校準中的應用愈加普遍。在彈性元件式一般壓力表檢定中,根據檢定規程JJG52-2013中7.1.1條的規定,可選用年穩定性合格的0.05級及以上的精密數字壓力表作為標準器。相比傳統精密表,數字標準表具有更高的靈敏度和分辨率;檢定中讀數無視差,沒有判讀誤差;此外0.05級及以上數字壓力表的溫度系數較小,能有效提高檢定結果的準確可靠。在一般壓力表檢定中,標準表在量值溯源和傳遞中扮演著非常重要的角色,如何選擇恰當的數字標準表是檢定工作的重點,數字標準表的選擇主要涉及其非常大允許誤差絕對值(MPEV)與量程范圍,具體內容如下:
             
            1 標準表的主要選擇內容
            1.1 標準表MPEV的選擇
            在一般壓力表檢定中,相比傳統精密表,數字壓力表的準確度等級較高,可供選擇的量程范圍更廣。標準表的MPEV=精度%*量程,可見標準表的MPEV與其準確度等級和量程的乘積有關,根據檢定規程7.1.1的規定,檢定中數字壓力表的準確度等級需達到0.05級及以上,且標準表的非常大允許誤差絕對值應不超過被檢表1/4倍的非常大允許誤差絕對值,在準確度等級一定的情況下,標準表的MPEV由其量程決定。檢定中若選用0.05級的數字壓力表作為標準表,滿足檢定規程MPEV的量程范圍較多,但鑒于數字壓力表在使用中出現異常不易察覺[1],以及數字壓力表在量值傳遞過程的準確性與使用壽命等因素,實際操作中,在滿足檢定規程的條件下,還需考慮標準表的量程范圍,以確保被檢表量值的準確可靠。
             
            1.2 標準表量程范圍的選擇
            數字壓力表的長期穩定性是影響其測量準確性的重要因素,在使用過程中,若壓力表頻繁處于極限狀態,會使其彈性元件經常處于非常大形變程度,易導致彈性元件的yongjiu形變,從而增大測量誤差,減少使用壽命。在一般壓力表的使用中,工作壓力選用壓力表滿量程的1/3~2/3,因為該范圍內壓力表的平穩性較好,準確度較高,低于壓力表量程1/3的部分準確度較低,通常不宜使用;非常大工作壓力不能超過滿量程的3/4,保證工作過載壓力小于非常大壓力,維持壓力表的使用壽命。此規則同樣適用于標準表[2],即標準表的使用范圍應不超過其滿量程的3/4,標準表的滿量程盡可能不超過被檢表滿量程的3倍,在此范圍內,標準表的線性和穩定性較好。
             
            實際操作中,在準確度等級與量程符合的情況下,可遵循以下原則提高測量的準確性和可靠性:①檢定中可交替檢定不同量程的壓力表,避免同量程的連續檢定,或適當延長同量程壓力表的時間間隔;②根據實際,合理安排標準表的期間核查,適當減少檢定周期[3]。
             
            2 實例說明
            選用1.6級,量程范圍為(0~2.5)MPa的壓力表作為被檢對象,被檢表的MPEV=精度%*量程,為0.04 MPa。根據標準表非常大允許誤差絕對值的選擇內容經過試驗比較,各項符合情況如表1、表2所示。
             0.05級不同量程范圍數字壓力表的符合情況
            0.02級不同量程范圍數字壓力表的符合情況
            2.1 0.05級不同量程范圍數顯壓力表的情況及討論探析
            由表1可得,(0~25)MPa標準表的MPEV大于0.01MPa,不符合檢定規程的規定,其余5塊均符合檢定規程的要求,即選擇任何一塊壓力表作為標準表均不違背檢定規程的規定,但若考慮實際操作中檢定結果的準確性,以及標準表量值傳遞的穩定性和使用壽命,(0~2.5)MPa的標準表只滿足非常大允許誤差絕對值1/4的要求是不夠的。由于相同等級的壓力表,量程越大,意味著允許誤差越大,測量誤差也會增大,尤其在測量小壓力時,測量值越小,對測量結果的影響越大,檢定結果準確度越低,因此與(0~10)MPa和(0~16)MPa的壓力表相比,(0~4)MPa和(0~6)MPa的壓力表明顯更具優勢。
             
            2.2 0.02級不同量程范圍數顯壓力表的情況及討論探析
            若選用準確度等級更高的0.02級數字壓力表,由表2可知,選用量程范圍為(0~25)MPa的壓力表依然滿足檢定規程的要求,甚至選用0~40MPa的數字壓力表,其MPEV為0.008 MPa,仍符合檢定規程的規定,其MPEV和量程范圍的選擇方法同上。
             
            由表1、表2的數據可直觀看出,數顯壓力表不同于傳統的彈簧管式精密表,傳統精密表的準確度等級大致分為0.1、0.16、0.25、0.4、0.6級,根據檢定規程JJG 875-2019的內容,數字壓力表的準確度等級可達0.01級,相比傳統的精密表,數字壓力表的準確度等級較高,在滿足檢定規程非常大允許誤差絕對值1/4的規定下,滿足條件的量程范圍較大,故而選用精密數顯壓力表時,應考慮標準表量程范圍的適宜性,選擇對檢定結果更有效的量程范圍作為標準表。此外,在同等條件下,數字壓力表的等級越高價格越貴,所以大多機構都采用符合要求的0.05級數字壓力表作為標準表,當然,也可根據實際情況選擇等級更高的精密數顯壓力表作為標準表,分析方法類似。
             
            3 結 語
            綜上所述,在一般壓力表的檢定中,標準表的選擇必須滿足檢定規程的規定。作為計量檢定工作者,在檢定中需確保檢定結果的準確性,以保障使用安全,因此在選擇數字標準表時,除滿足規程規定的非常大允許誤差絕對值1/4的要求外,還要考慮標準表的量程范圍對測量結果準確性的影響。鑒于數字標準表的穩定性、準確性以及使用壽命等因素,在檢定中,被檢表的測量上限應不超過數字標準表量程的3/4,標準表的量程非常好不大于被檢表量程的3倍,以保障測量結果的準確可靠。

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