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聊聊對(duì)一般彈簧管壓力表檢定的幾種方法

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【淺　析】：

一般彈簧管壓力表按其測(cè)量精確度的不同，可分為精密壓力表和一般壓力表。精密壓力表的測(cè)量精確度等級(jí)分別為0.1、0.16、0.25、0.4、0.05級(jí)；一般壓力表的測(cè)量精確度等級(jí)分別為1.0、1.6、2.5、4.0級(jí)。壓力表按其指示壓力的基準(zhǔn)不同，分為一般壓力表、絕對(duì)壓力表和差壓表。一般壓力表以大氣壓力為基準(zhǔn)；絕壓表以絕對(duì)壓力零位為基準(zhǔn)；差壓表測(cè)量?jī)蓚€(gè)被測(cè)壓力之差。一般壓力表主要用于液體、氣體與蒸汽的壓力測(cè)量。在一般壓力表的檢定過(guò)程中，初學(xué)者往往對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器的選擇，數(shù)據(jù)的讀取、合格判定等方面理解不深刻，本文以指針式壓力表為例結(jié)合實(shí)際，對(duì)以上問(wèn)題做一些淺析。

1 引言

JJG52-2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表》檢定規(guī)程（以下簡(jiǎn)稱檢定規(guī)程）是結(jié)合我國(guó)國(guó)情，在 JJG52-1999《彈簧管式一般壓力表、壓力真空表和真空表》和 JJG537-2003《膜盒壓力表》兩個(gè)規(guī)程合并的基礎(chǔ)上，保留行之有效的內(nèi)容前提下修訂的，內(nèi)容涵蓋了 JJG52-1999、JJG537-2003 兩個(gè)規(guī)程的內(nèi)容，適用于彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和壓力表的檢定。于 2013 年 12 月 24 日實(shí)施。本文的一般壓力表的檢定以此檢定規(guī)程為依據(jù)。

2 標(biāo)準(zhǔn)器的選用

檢定規(guī)程 7.1.1 規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)器非常大允許誤差絕對(duì)值應(yīng)不大于被檢壓力表非常大允許誤差絕對(duì)值的 1/4?？晒┻x擇的標(biāo)準(zhǔn)器有：a）彈性元件式精密壓力表和真空表；b) 活塞式壓力計(jì)；c) 雙活塞式壓力真空計(jì)；d）標(biāo)準(zhǔn)液體壓力計(jì)；e) 補(bǔ)償式微壓計(jì)；f)0.05 級(jí)及以上數(shù)字壓力計(jì)（年穩(wěn)定性合格的）；g) 其他符合要求的標(biāo)準(zhǔn)器。在實(shí)際檢定過(guò)程中，一般壓力表的檢定選用的標(biāo)準(zhǔn)器是活塞式壓力計(jì)、數(shù)字式壓力計(jì)或精密壓力表。選用活塞式壓力計(jì)或準(zhǔn)確度等級(jí)按照相對(duì)誤差確定的數(shù)字式壓力計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)器的，只要標(biāo)稱范圍涵蓋被檢一般壓力表的非常小和非常大檢定點(diǎn)即可；選用準(zhǔn)確度等級(jí)按引用誤差定義的數(shù)字式壓力計(jì)或數(shù)字精密壓力表作為標(biāo)準(zhǔn)器的，則需要通過(guò)計(jì)算來(lái)確定。0.4 級(jí)的精密壓力表以其優(yōu)越的性能和性價(jià)比，是作為標(biāo)準(zhǔn)器的常用選擇。

（1）以被檢表為（0 ～ 4）MPa，1.6 級(jí)的一般壓力表為例，判斷準(zhǔn)確度等級(jí)為 0.4 級(jí)的（0 ～ 4）MPa 和（0 ～ 6）MPa 的精密壓力表是否都滿足要求。首先計(jì)算出被檢壓力表非常大允許誤差絕對(duì)值的1/4，1.6%×4MPa×1/4=0.016MPa，精密壓力表的非常大允許誤差分別為 0.4%×4MPa=0.016MPa，0.4%×6MPa=0.024MPa，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)器非常大允許誤差絕對(duì)值應(yīng)不大于被檢壓力表非常大允許誤差絕對(duì)值的1/4，0.4級(jí)的（0～4）MPa的精密壓力表可作為（0～4）MPa，1.6級(jí)的一般壓力表的標(biāo)準(zhǔn)器。而0.4級(jí)的（0～6）MPa 的精密壓力表不能用于 1.6 級(jí)（0 ～ 4）MPa 的一般壓力表檢定的標(biāo)準(zhǔn)器。

（2）以被檢表為（0 ～ 4）MPa，2.5 級(jí)的一般壓力表為例，判斷準(zhǔn)確度等級(jí)為 0.4 級(jí)的（0 ～ 4）MPa 和（0 ～ 6）MPa 的精密壓力表是否都滿足要求。計(jì)算被檢壓力表非常大允許誤差絕對(duì)值的 1/4 為2.5%×4MPa×1/4=0.025MPa，精密壓力表的非常大允許誤差分別為 0.016 MPa，0.024 MPa，均滿足要求。經(jīng)過(guò)論證可得出，用準(zhǔn)確度 0.4 級(jí)的精密壓力表作為標(biāo)準(zhǔn)器檢定 1.6 級(jí)的一般壓力表時(shí)，量程應(yīng)相等；檢定 2.5 級(jí)的一般壓力表時(shí)，量程不相等時(shí)也可滿足要求。

3 數(shù)據(jù)的讀取

檢定規(guī)程 6.1.5 規(guī)定，壓力表分度值應(yīng)符合以下系列其中之一：（1×10n，2×10n，5×10n）/Pa、kPa 或 MPa，式中：n 為正整數(shù)、負(fù)整數(shù)或零。按被檢表分度值1/5進(jìn)行估讀，非常后一位只能以（0.2×10n，0.4×10n，0.1×10n）/Pa、kPa 或 MPa 為非常小變動(dòng)量，即非常后一位只能是 2，4，1 這幾個(gè)數(shù)字。在一般壓力表的檢定過(guò)程中，讀取被檢表示值有兩種方法：一是對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)表讀被檢表，另一種是對(duì)準(zhǔn)被檢表讀標(biāo)準(zhǔn)表（以下簡(jiǎn)稱方法一，方法二）。哪種讀數(shù)方法是正確的，我們?nèi)砸?0.4 級(jí)的（0 ～ 4）MPa的精密壓力表（標(biāo)準(zhǔn)表）檢定 1.6 級(jí)同量程的一般壓力表進(jìn)行分析。

方法一是使標(biāo)準(zhǔn)表指針準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)某一檢定點(diǎn)（例如 2 MPa），然后從被檢表讀取指示值。被檢表分度值為 0.1 MPa，非常大允許誤差為 ±0.16 MPa。按被檢表分度值的 1/5 估讀。被檢表指示值在（1.84 ～ 2.16）16 MPa 之間都是合格范圍。一般壓力表非常大允許誤差遠(yuǎn)大于分度值的 1/5，估讀 1/5 分度對(duì)于每個(gè)檢定員來(lái)說(shuō)是很容易做到的，這種方法直觀簡(jiǎn)單，讀數(shù)不必經(jīng)計(jì)算可直接記入檢定記錄表中。且檢定規(guī)程 7.3.3 中也有這樣的敘述：“檢定時(shí)，從零點(diǎn)開(kāi)始均勻緩慢地加壓至第一個(gè)檢定點(diǎn)（即標(biāo)準(zhǔn)器的示值），然后讀取被檢壓力表的示值（按分度值 1/5 估讀）……”，所以

符合檢定規(guī)程的要求。

方法二是使被檢表指針準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)某一檢定點(diǎn)示值，讀取標(biāo)準(zhǔn)表示值。標(biāo)準(zhǔn)表分度值為 0.02 MPa，指針尖端刀鋒面垂直表盤平面，有些檢定員會(huì)認(rèn)為讀標(biāo)準(zhǔn)表比較容易。但檢定示值應(yīng)是被檢表示值減去標(biāo)準(zhǔn)表示值，這樣無(wú)疑引入了更多的誤差。標(biāo)準(zhǔn)表指針若不準(zhǔn)確地指示在某一刻度線上，同樣需要估讀，而且規(guī)程只要求對(duì)被檢表按 1/5 分度估讀。這樣就帶來(lái)了操作和記錄的不方便。

另外，在檢定一般壓力表時(shí)，一般都含有輕敲位移的誤差，在正反行程檢查中，輕敲后的指示值為被檢示值，輕敲前后示值確定儀表基本誤差，回程誤差和輕敲變動(dòng)量是否合格，如果按方法二對(duì)準(zhǔn)被檢表讀標(biāo)準(zhǔn)表，需要反復(fù)多次對(duì)準(zhǔn)被檢表，這樣也給操作帶來(lái)諸多不便。

綜上所述，筆者認(rèn)為檢定壓力表時(shí)正確的讀數(shù)方法應(yīng)是方法一：對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)表，從被檢表讀出檢定示值，并確定其誤差。

4 合格判定

檢定規(guī)程 5.1 指出，壓力表的準(zhǔn)確度等級(jí)及非常大允許誤差應(yīng)符合表 1 規(guī)定。

由表 1 可看出，除 0.4 級(jí)壓力表外其余等級(jí)壓力表測(cè)量上限的（90 ～ 100）% 的非常大允許誤差均降低為下一個(gè)等級(jí)的 90% 以內(nèi)的非常大允許誤差。顯然這是考慮了壓力表在實(shí)際使用時(shí)一般只用測(cè)量上限的1/2 ～ 3/4，這樣的放寬不會(huì)影響壓力表的準(zhǔn)確度。檢定規(guī)程 7.3.3 示值誤差檢定也敘述“……在所選取的檢定點(diǎn)進(jìn)行檢定直至測(cè)量上限，切斷壓力源（或真空源），耐壓 3 min，再依次逐點(diǎn)進(jìn)行降壓檢定直至零位……”

但是，在檢定規(guī)程中計(jì)量性能要求中并未對(duì)此做文字性的描述，且在附錄 A 彈性元件式一般壓力表檢定記錄格式中也是只有“非常大允許誤差”一欄，未將測(cè)量上限的（90 ～ 100）% 的非常大允許誤差列出。

筆者認(rèn)為，檢定員在做記錄時(shí)應(yīng)在附錄 A 的表格中增加“測(cè)量上限的（90 ～ 100）% 的非常大允許誤差和回程誤差”，且要好立于其余 90% 以內(nèi)的檢定點(diǎn)，在判定被檢表是否合格時(shí)，分別給出結(jié)論，這樣才更為合理。

5 結(jié)語(yǔ)

JJG52-2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表》檢定規(guī)程相對(duì)前版規(guī)程更為規(guī)范和完善，語(yǔ)言精煉，高度凝結(jié)。檢定員要認(rèn)真閱讀領(lǐng)會(huì)檢定規(guī)程，以此指導(dǎo)實(shí)踐，并在實(shí)際操作中完善規(guī)程的指導(dǎo)作用。本文是結(jié)合筆者的工作實(shí)際得出的幾點(diǎn)看法，僅供參考。