彈簧管壓力表檢定方法的實(shí)踐與思考

周繼寶/第二炮兵工程大學(xué)士官學(xué)院

0 引言

彈簧管壓力表作為機(jī)械式儀表，有著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、可靠性高、量程寬等諸多優(yōu)點(diǎn)，是壓力計(jì)量領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的工作計(jì)量器具。彈簧管壓力表包括彈簧管一般壓力表和彈簧管精密壓力表兩種，這兩種壓力表的檢定分別按照J(rèn)JG 52-1999《彈簧管式一般壓力表、真空表、壓力真空表檢定規(guī)程》和JJG 49-1999《彈簧管式精密壓力表和真空表檢定規(guī)程》兩規(guī)程進(jìn)行。筆者在彈簧管壓力表、真空表、壓力真空表多年的檢定實(shí)踐教學(xué)中，對(duì)彈簧管壓力表的檢定方法產(chǎn)生了一些粗淺的認(rèn)識(shí)和見解，在此作一交流。

1 “對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”和“對(duì)準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)”兩種檢定方法

直接比較法是進(jìn)行計(jì)量檢定工作的主要方法，原理就是對(duì)被檢表和標(biāo)準(zhǔn)表示值進(jìn)行直接的比較，這又包括“對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”和“對(duì)準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)”兩種比較方式。從JJG 52-1999 和JJG 49-1999 來看，規(guī)程中無疑只是規(guī)定了“對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”這一種檢定的方法。由于被檢表準(zhǔn)確度低，讀數(shù)的精確位數(shù)有限，因而“對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”這種方法讀數(shù)簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)處理也比較容易，不足也很明顯，依靠人眼進(jìn)行估讀必然會(huì)產(chǎn)生人為誤差。尤其對(duì)于準(zhǔn)確度較高的壓力表（比如0.06 級(jí)），分度線較密集，分度值較小，讀數(shù)較麻煩，人為誤差也較大，這會(huì)降低檢定結(jié)果的準(zhǔn)確度。是否可以采用“對(duì)準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)”的方法呢？標(biāo)準(zhǔn)表的準(zhǔn)確度無疑要比被檢表高，檢定數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度也會(huì)更高，數(shù)據(jù)處理會(huì)相對(duì)麻煩，但檢定結(jié)果的準(zhǔn)確度會(huì)更高，能夠發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)器準(zhǔn)確度高的優(yōu)勢(shì)。但問題在于不是所有的標(biāo)準(zhǔn)器具都能被看，比如采用砝碼作為標(biāo)準(zhǔn)的活塞式壓力計(jì)，砝碼都是定量的，無法準(zhǔn)確測(cè)量出具體的壓力值，使用這種標(biāo)準(zhǔn)器只能采用“對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”的辦法，這可能是JJG 52-1999 和JJG 49-1999 里面沒有規(guī)定“對(duì)準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)”的一個(gè)原因。采用精密壓力表或液體壓力計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)的壓力計(jì)則可以具體讀出測(cè)量結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)“對(duì)準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)”，能夠明顯提高示值誤差的檢定準(zhǔn)確度，但對(duì)于輕敲位移這個(gè)參數(shù)只能在被檢表上通過輕敲來實(shí)現(xiàn)，也就是要獲得輕敲位移，只能通過看被檢而不是看標(biāo)準(zhǔn)，這是“對(duì)準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)”這種方法的致命缺陷，可能是JJG 52-1999 和JJG 49-1999 里面沒有規(guī)定采用“對(duì)準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)”的主要原因。

2 綜合檢定方法的分析

通過上面的分析發(fā)現(xiàn)，“對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”準(zhǔn)確度不高，而“對(duì)準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)”則無法單獨(dú)完成檢定工作，能不能將“看標(biāo)準(zhǔn)”和“看被檢”兩者結(jié)合起來呢？這種方法以前沒有人提出過，也沒有人采用過，但筆者認(rèn)為這種方法是可行的，也就是以“對(duì)準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)”為基礎(chǔ)，但為了計(jì)算輕敲位移和回程誤差同時(shí)要記錄輕敲后被檢表示值：在示值檢定的過程中，無論是升壓還是降壓過程，都將輕敲表殼前的指針對(duì)準(zhǔn)被檢表上所選檢定點(diǎn)的壓力值作為觀測(cè)對(duì)象，然后記錄此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)表的示值，并利用這兩個(gè)數(shù)值算得輕敲前的示值誤差；然后輕敲表殼，記錄此時(shí)被檢表示值和標(biāo)準(zhǔn)表示值并算出示值誤差；最后利用輕敲前后被檢表的示值算出輕敲位移，等升降壓過程完成后再利用被檢表示值算得回程誤差（按此過程檢定一般表時(shí)重新設(shè)計(jì)的記錄表如表1所示）。通過以上分析和觀察表1 發(fā)現(xiàn)，由于輕敲前要求指針對(duì)準(zhǔn)標(biāo)有數(shù)字的整分度處，而這些地方分度線粗度與指針寬度吻合，因此對(duì)準(zhǔn)容易，防止“對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”時(shí)指針不在整分度處時(shí)的讀數(shù)困難，減小了人為誤差。但缺陷也非常明顯，所需記錄數(shù)據(jù)較多，數(shù)據(jù)處理起來也更加繁瑣，不利于實(shí)現(xiàn)快速檢定，且容易導(dǎo)致參數(shù)計(jì)算的混亂，掌握這種方法的難度較大。

表1 采用結(jié)合比較法檢定數(shù)據(jù)記錄表

3 結(jié)語

“對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”這種方法簡(jiǎn)單實(shí)用，但人為誤差較大，而“對(duì)準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)”雖然可以消除人為誤差，但無法單獨(dú)完成檢定工作。采用“對(duì)準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)”和“對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”兩者結(jié)合的綜合檢定方法無疑可以消除兩種方法的不足，但這種方法操作起來較為麻煩?？梢姡琂JG 52-1999 和JJG 49-1999 國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程中只規(guī)定了采用“對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”這一種檢定方法是有其道理的，但采用“對(duì)準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)”和“對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”兩者結(jié)合的綜合檢定方法無疑也是一種有益的探索和嘗試。尤其對(duì)于彈簧管式精密壓力表的檢定而言，“對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”會(huì)導(dǎo)致讀數(shù)困難和人為誤差較大，采用“對(duì)準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)”和“對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”兩者結(jié)合的綜合檢定方法是非常必要的。

[1]全國(guó)壓力計(jì)量技術(shù)委員會(huì).JJG 52-1999 [S].北京：中國(guó)計(jì)量出版社，1999.

[2]全國(guó)壓力計(jì)量技術(shù)委員會(huì).JJG 49-1999 [S].北京：中國(guó)計(jì)量出版社，1999.