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对弹性元件式一般压力表检定规程理解应用的探讨

发布时间:2019-02-15 20:12:28 浏览:

本文通过对JJG52-2013《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表》检定规程部分项目进行分析,对如何在实践中做好弹性元件 式一般压力表检定工作进行探讨。

0.引言

弹性元件式一般压力表(以下简称压力表)是 计量检定工作中最常见的压力仪表。JJG52 -2013 《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表》检 定规程(以下简称规程)是用于指导压力表计量检 定工作的技术规范。计量技术人员在实践中需要充 分理解规程中相关检定工作的要求有利于压力表 计量检定工作的规范高效开展。笔者结合实际工作 经验,对JJG52 -2013在理解应用需要注意的几个 问题进行探讨。

1.关于引用的国际建议

引言部分指出规程是结合我国一般压力表检 定工作的实际情况,在采纳国际法制计量组织 (OIML)国际建议R112《带有弹性元件的指示式和 记录式压力表、真空表、压力-真空表(普通仪表)》 部分内容的基础上,按照JJF 1002 -2010《国家计量 检定规程编写规则》要求编写的。需要说明的是 国际法制计量组织OIML)国际建议R112为《对于 农药和其他有毒物质的测定高效液相色谱仪》,《带 有弹性元件的指示式和记录式压力表、真空表、压力 -真空表(普通仪表)》的国际建议编号为R102。

2.关于删除的“压力表允许误差计算值一览表”

与JJG52 -1999《弹簧管式一般压力表、压力真 空表和真空表》检定规程相比,规程删除JJG52 - 1999附录C “压力表允许误差计算值一览表”一项, 但该项内容可在GB27504 -2011《压力表误差表》 中查询。GB27504 -2011中规定了压力表的基本误 差限以及回程误差、轻敲位移、环境温度影响等示值 误差的允许值,适用于以弹性元件为敏感元件的不 同精度等级、测量范围的压力表,并规定了压力表工 作环境温度偏离参比温度时的示值误差限。需要注 意的是该标准仅适用于材料的弹性模量温度系数 “K”为0.04%/。。的压力表。

3.关于压力表的计量单位换算

规程规定,压力表使用法定计量单位为Pa (帕 斯卡),或是它的十进倍数单位:kPaMPa等。但在 实际工作中,部分进口仪表使用bar (巴)Psi (磅每 英寸)作为压力单位,一些工程实践领域还使用到工程大气压、标准大气压、毫米水柱、毫米汞柱等压 力单位,常见单位的换算关系如表1所示。

4.关于最大允许误差规定

一般压力表的最大允许误差是指最大引用误 差,即(绝对误差的最大值/仪表量程)x100%。由 于引用误差越小,压力表的准确度越高,所以在使用 同一准确度的压力表时,往往采取压缩量程范围,以 减小测量误差。

从规程表1中可以看出,除了 4. 0 级外,其他等级压力表测量上限的90 ~ 100) %区 间内最大允许误差均放宽至下一个等级。这主要是 考虑到压力表在实际使用时一般只用到测量上限的 1/2-3/4,测量上限90%以上基本不用所以在测 量上限的90 ~ 100) %区间内放宽误差等级既不 影响仪表使用的准确度,又能降低仪表的制造成本。

5.关于零位误差

规程要求在压力表通大气的条件下,对压力表指 针指示零位进行的检定。因此在造压设备使用的检 定介质不是空气时,应在压力表安装至造压设备前, 以及完成零点以外检定点的升降压检定工作将压力 表从造压设备拆卸下来后,按照压力表的工作位置状 ,分别进行两次零位误差检查。GB/T 1226 -2010 《一般压力表》中规定,零位误差试验是在负荷为零 时被测压力表指针轻敲前后所处的位置。因此对于 零位误差的检定,也需要进行轻敲操作,记录其前后 的变化情况。

6.关于示值误差

规程要求压力表示值误差的值应不超过最大允 许误差说明中规定的值;各检定点为压力表表盘上标 有数字的刻度线;在各检定点压力标准设备指示值稳 定后,应进行两次读数,一次在负荷到达指定检定点 值稳定后进行即轻敲表壳前),另一次是在轻敲表 壳后进行;在正反行程中轻敲前后均应测量一次,轻 敲前后的示值与检定点的值之差均应符合规程要求 的不超过最大允许误差的规定值。因此,对一个检定 点的示值误差是否合格需要进行四次判断,只有四次 读数的示值误差均满足合格要求,该点示值误差才能 判定为合格。

7.回程误差

回程误差产生的原因是弹性元件材料存在弹性 迟滞的特性,该材料的弹性迟滞越大,压力表的回程 误差也就越大。规程中定义,回程误差是同一检定点 上下行程轻敲表壳后被检压力表示值之差的绝对值, 要求其值不超过最大允许误差说明中规定的值。那 么同一检定点的回程误差应是压力表在下行程中 较高压力下降至被测压力点所得检测值,与压力表在 上行程中由较低压力上升至被测压力点所得检测值 的差值。基于这样的理解,对位于测量上限的检定 ,测量其回程误差时,就应先适当增加施加于压力 表的压力(不超过该压力表的最小分度值),后将压 力下降至上限点,得到相应的数值。

8.指针偏转平稳性

指针偏转平稳性是指在测量过程中仪表的指针 应均匀转动,不应有跳动和停滞现象;双针双管或双 针单管压力表的两个指针在偏转时应互不影响。由 于压力表的部件装配不当导致活动机构不灵活,或者 机芯齿轮机构故障都可能导致指针偏转不平稳。 GB/T1226中规定试验指针偏转平稳性应由零点 均匀缓慢地增加负荷至测量上限,再均匀缓慢地减少 负荷至零点,观察指针偏转的平稳情况。因此,指针 偏转平稳性可以在开始示值误差检定前单独进行。 这样可以尽早发现压力表可能存在的故障提高检定 效率。

9.关于标准器的选用原则

规程要求,标准器的最大允许误差应不大于被检 压力表最大允许误差绝对值的1/4。从相应的法规 来看,GB/T1226 -2010《一般压力表》6. 2要求“试 验用标准仪器基本误差限的绝对值不大于被检仪表 基本误差限的绝对值的1/4”。这里涉及到测试不确 定度比的概念。测试不确定度比是指被测单元与其 检测设备,检测设备与其校准设备之间的最大允许误 差或测量不确定度的比值。它是在2004年3月发布 的国家军用标准GJB5109 -2004《装备计量保障通用 要求检测和校准》中首次出现,来源于2000年11 美国国防部颁布的MIL - STD - 1839C《国防部校准 和计量要求标准实践》国际测试技术领域也很早 就米用 “test accuracy ratio (TAR) ” 或 “test uncertainty ratio (TUR) ”的表述来表明测量不确定度与被测参数 允许误差极限之间的关系。相对于 accuracy (准确 度)这个定性的概念,TUR能够定量的反映检测设备 的技术性能特点。研究表明,TUR在最低比率4 : 1 时,对于测量结果置信区间为±3a,被误判的概率 约为1. 22% ;为±2a时,被误判的概率约为5. 8%。 可以保证装备的检测和校准结果有更好的可信度。

10.关于检定周期

10.1我国计量工作关于检定周期的规定

检定周期”是我国在施行计划经济体制的情况 下,为确保量值传递准确可靠而以法规形式确定下来 的行政和法制计量手段,特别是对于涉及安全的压力 表等强制计量器具,不允许自行调整检定周期。但国 家制定规程时不可能考虑到不同使用单位不同的实 际情况因此在执行规程过程中,固定的检定周期给 使用单位在工作和成本方面造成了不同程度的负担。 10.2压力表检定周期的来源

原国家技术监督局在1992年5月召开了 “强检 工作计量器具检定周期调研工作计划会议”会议决 定由华东国家计量测试中心和压力表规程归口单位 市技术监督局负责弹黄管式一般压力表”检定 周期调研专题项目。项目组使用4张调查表格,对143个相关单位进行调研调查一般压力表样品 7181034件。最后,专家组对一般压力表提出的检定 周期意见为:

下列情况的压力表,其检定周期应不超过半年:

①属于强制检定的压力表;

②用于关键工艺或对示值准确度要求较高的压 力表;

③使用频繁、环境条件较差、压力波动性较大的 压力表;

④新购压力表,其首次检定与下次检定的间隔;

⑤历年来周期检定合格率较低的压力表。

属于非强检且具有下列情况的压力表,其检 定周期可定为1 ~2年或更长:

①对示值准确度要求不高,仅作参考性或指示性 的压力表;

②经多次周期检定,其主要计量性能稳定的压力表;

③使用环境条件较好,使用次数较少的压力表。

对于需要延长检定周期的压力表,所确定的 检定周期至少需要采用JJF1139 -2005《计量器具检 定周期确定原则和方法》中推荐的一种或几种方法, 经验证合格、专家评审通过后,方可实际使用。