壓力表檢定中數(shù)據(jù)判讀及測(cè)試問題的解決
分析討論了壓力表檢定中數(shù)據(jù)的設(shè)定、讀取及判定，給出了壓力表示值誤差是否超出允許誤差的快 速判定方法，對(duì)壓力表檢定過程中耐壓測(cè)試和壓力表指針偏轉(zhuǎn)平穩(wěn)性測(cè)試中的問題進(jìn)行了討論.
0.引言
壓力表檢定過程包括對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定、讀取 和判定。數(shù)據(jù)讀取包括標(biāo)準(zhǔn)器的示數(shù)、被檢壓力表示 值、示值誤差、輕敲位移等。數(shù)據(jù)的判定是指對(duì)被檢 壓力表示值誤差、輕敲位移、設(shè)定點(diǎn)偏差、切換值、 切換差及回程誤差進(jìn)行分析判定，判定其是否符合JJG 52 -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》(簡稱JJG 52 - 2013規(guī)程）、JJG 49 - 2013 《彈性元件式精密壓力表和真空表檢定規(guī)程》及JJG 927 -2013《輪胎壓力表檢定規(guī)程》”規(guī)定。下面就壓力表檢 定過程中如何對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和判定進(jìn)行討論。
1.壓力表示值的設(shè)定讀取
1.1標(biāo)準(zhǔn)器示值的設(shè)定
數(shù)字壓力計(jì)是多種壓力表檢定標(biāo)準(zhǔn)器之一。為了 使數(shù)字壓力計(jì)顯示數(shù)值的有效位數(shù)符合JJG 52 -2013 規(guī)程之7. 1. 1和7. 3. 3c)的規(guī)定⑴，用數(shù)字壓力計(jì)檢定 一般壓力表設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，顯示為被檢表分度盤上待檢數(shù)字后，其小數(shù)點(diǎn)后面數(shù)值為零的位數(shù)比被檢表1/5 分度值小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)多一位。在讀取數(shù)據(jù)時(shí)要時(shí) 時(shí)切換先讀取數(shù)字壓力計(jì)再讀取壓力表，以防止當(dāng)壓 力表指示有卡跳時(shí)數(shù)字壓力計(jì)因過載而損壞。檢定輪 胎壓力表設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值過程中在接近待檢點(diǎn)時(shí)應(yīng)緩慢加 壓直至等于待檢點(diǎn)標(biāo)度值，不可超過待檢點(diǎn)標(biāo)度值后 再降壓。因?yàn)檩喬毫Ρ沓錃饪谔幵O(shè)有單向閥，所以 其在受檢過程中無法與標(biāo)準(zhǔn)器同步降壓。
1.2 —般壓力表檢定數(shù)據(jù)的讀取
壓力表檢定目前大多使用數(shù)字壓力計(jì)做標(biāo)準(zhǔn)器，在 每次讀取壓力赫值時(shí)應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)器示值穩(wěn)定后再進(jìn)行。
檢定一般壓力表時(shí)按JJG 52 - 2013規(guī)程7. 3. 3c) 規(guī)定，按壓力表分度值1/5估讀壓力表示值⑴。1/5 分度值這里暫且叫估讀值。在實(shí)際檢定工作中為了保 險(xiǎn)起見讀取誤差絕對(duì)值應(yīng)偏大些，也就是說在讀取壓 力表示值時(shí)，如果是正誤差寧可往大里讀不可讀小了， 如果是負(fù)誤差寧可往小里讀不可讀大了。例如正誤差 3/10分度值讀為2/5分度值、-3/10分度值讀為-2/ 5分度值，以此類推。
2.壓力表示值誤差是否超出允許誤差限的快速 判定
示值誤差是壓力表主要技術(shù)參數(shù)之一，判定示值誤差合格與否的一般的做法是將壓力表示值讀取值逐 一記錄，檢定結(jié)束后選取最大和最小值減去標(biāo)準(zhǔn)器示 值，將所得差值與壓力表最大允許誤差比較。該方法 較費(fèi)時(shí)、繁瑣。
在對(duì)一塊壓力表檢定之前先計(jì)算出壓力表的最大 允許誤差(也稱為壓力表的允許誤差限），并由此確定 其在壓力表檢定點(diǎn)標(biāo)度線附近所處位置，由于最大允 許誤差既有正值又有負(fù)值，所以允許誤差限的位置以 檢定點(diǎn)標(biāo)度線為軸對(duì)稱，見圖1。圖中虛線為該壓力 表允許誤差限，1.6為壓力表準(zhǔn)確度等級(jí)，其誤差為滿 量程的1. 6%.
設(shè)壓力表滿量程為P，準(zhǔn)確度等級(jí)為G,分格總數(shù) 為F,壓力表最大允許誤差為4。則 A = ±P ? G%4是個(gè)以MPa，kPa, hPa等為單位的數(shù)值，該值 大多數(shù)情況小于分度值。
因?yàn)橐粋€(gè)分格壓力值為P/F,則4以分格計(jì)時(shí)可 表示為
由于壓力表示值是按分度值1/5估讀的，所以按 式（1)計(jì)算出的值可以估讀值形式給出
估讀值非整數(shù)時(shí)采取就小取整，就小取整是因?yàn)?/span> 如果按四舍五人原則圓整允許誤差就會(huì)放大允許誤差 從而降低壓力表準(zhǔn)確度等級(jí)。
以估讀值計(jì)時(shí)，允許誤差限的位置以2 IAI為寬 度、以待檢點(diǎn)標(biāo)度線為對(duì)稱軸畫定，見圖1。
綜上所述，檢定壓力表前直接用分格總數(shù)和準(zhǔn)確 度等級(jí)算出以分度值或分格計(jì)壓力表的允許誤差限， 檢定過程中如指針在允許誤差限范圍內(nèi)則壓力表示值 誤差合格，見圖1指針位置。反之不合格。此謂壓力 表示值誤差合格與否的快速判定。
為了便于理解，現(xiàn)以檢定一塊0100 mm、2. 5級(jí)、 16 MPa的壓力表為例，計(jì)算確定允許誤差限.
壓力表分格總數(shù)為32，用公式（2)計(jì)算以估讀值 計(jì)該壓力表允許誤差限為
± 5F ? G% = ± 5 x 32 x 2. 5% = ± 4 (估讀值）
該壓力表允許誤差限為±4個(gè)估讀值或±4/5分 格。在圖1中虛線為允許誤差限，壓力表指針在允許 誤差限內(nèi)，表明該檢定點(diǎn)示值誤差合格。
如果該表為1. 6級(jí)，則以估讀值計(jì)允許誤差限為 ±5F ? G% = ± 5 x 32 x 1. 6% = ± 2. 56 (估讀值） 按就小取整原則該壓力表允許誤差限為±2個(gè)估讀 值或±2/5分格。在圖1中，壓力表指針也在允許誤差 限內(nèi)，示值誤差合格。
根據(jù)中華人民共和國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T 5528- 2005《壓力表標(biāo)度及分劃》可知對(duì)于相同的壓力表直 徑、準(zhǔn)確度等級(jí)、同一個(gè)系列測(cè)量上限的壓力表分格 總數(shù)是相同的。所以對(duì)于相同直徑、準(zhǔn)確度等級(jí)、同 一個(gè)系列測(cè)量上限壓力表以分格計(jì)其允許誤差限是相 同的。
3.壓力表檢定中的測(cè)試問題
3.1耐壓測(cè)試
壓力表在檢定過程中要做測(cè)量上限耐壓3 min狀態(tài) 測(cè)試，做法是壓力表升壓檢定至測(cè)量上限后切斷壓力 源⑴。然后觀察三分鐘內(nèi)壓力表示值是否下降。如若 不降，耐壓試驗(yàn)通過。反之，査找原因，在排除壓力 表接口未徹底擰緊等干擾后仍下降，則壓力表耐壓測(cè) 試不通過。切斷壓力源的操作，目前普遍的做法是關(guān) 閉壓力表下方的截止閥后直接進(jìn)行耐壓測(cè)試。這種做 法存在一定的隱患：一是不同的操作人員旋擰截止閥 力度各不相同，有可能沒有徹底關(guān)閉截止閥；二是如 果壓力表有微小泄漏且截止閥未擰緊情況下，截止閥 以下大容腔內(nèi)壓力就可及時(shí)補(bǔ)充，此時(shí)壓力表表現(xiàn)類 似于加壓微降.
基于此，對(duì)壓力表進(jìn)行耐壓3 min測(cè)試前可采用如 下做法：壓力表升壓檢定至測(cè)量上限后，關(guān)閉壓力校 驗(yàn)器上被檢壓力表接嘴下方截止閥，然后將壓力校驗(yàn) 器壓力略降一些再進(jìn)行3 min耐壓測(cè)試。這樣既可以及 時(shí)判斷截止閥是否完全關(guān)閉又可以及時(shí)判定壓力表是 否存在泄漏。因?yàn)榇藭r(shí)如果3 min內(nèi)壓力表示值無變 化，表明截止閥已截止且壓力表耐壓試驗(yàn)通過。如果 壓力表示值下降可補(bǔ)壓后再加力擰緊截止閥，如繼續(xù) 下降則壓力表泄漏，立即打開截止閥泄壓，對(duì)壓力表 進(jìn)行開殼査漏。
3.2壓力表指針偏轉(zhuǎn)平穩(wěn)性測(cè)試
壓力表指針偏轉(zhuǎn)平穩(wěn)性測(cè)試可以在壓力表預(yù)壓進(jìn) 行預(yù)觀察。預(yù)壓指的是檢定前對(duì)壓力表進(jìn)行加壓至測(cè) 量上限，然后降壓至通大氣。預(yù)壓可使壓力表傳動(dòng)、 轉(zhuǎn)換、放大機(jī)構(gòu)及彈簧管等機(jī)械零件之間接觸間隙充 分減小，從而充分減小間隙晃動(dòng)產(chǎn)生的示值誤差。預(yù) 壓可使壓力表彈性元件在示值誤差檢定前進(jìn)行一次全 過程的彈性變形和復(fù)原，從而可充分減小彈性后效產(chǎn) 生的誤差。
預(yù)壓時(shí)必須時(shí)時(shí)切換觀察標(biāo)準(zhǔn)器的顯示及壓力表 指針偏轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，降壓時(shí)緩慢打開泄壓閥，壓力降至 壓力表測(cè)量上限1/ 3時(shí)快速打開泄壓閥將系統(tǒng)內(nèi)氣體 排出。在預(yù)壓加壓、降壓過程中觀察指針偏轉(zhuǎn)情況， 如果指針未出現(xiàn)突然的停頓、小幅度的彈跳（卡跳）， 則壓力表指針偏轉(zhuǎn)平穩(wěn)性符合要求。在預(yù)壓加壓過程 中如發(fā)現(xiàn)壓力表顯示與標(biāo)準(zhǔn)器不同步或有卡跳，立即 停止加壓，迅速泄壓，以防止標(biāo)準(zhǔn)器過載、損壞。
在判定壓力表指針偏轉(zhuǎn)平穩(wěn)性時(shí)加壓要緩慢，當(dāng)遇到卡跳點(diǎn)時(shí)可反復(fù)進(jìn)行幾次，以便最終確認(rèn)。在反 復(fù)確認(rèn)卡跳點(diǎn)時(shí)應(yīng)切斷標(biāo)準(zhǔn)器與壓力校驗(yàn)器的連接以 確保標(biāo)準(zhǔn)器安全。
壓力表指針偏轉(zhuǎn)平穩(wěn)性是壓力表合格與否的必要 條件之一，如果壓力表指針偏轉(zhuǎn)平穩(wěn)性不符合要求, 其它檢定項(xiàng)目可以不繼續(xù)進(jìn)行。
4.結(jié)束語
壓力表檢定數(shù)據(jù)的讀取與判定方法是否正確直接 關(guān)系到壓力表檢定數(shù)據(jù)的正確與否，關(guān)系到壓力表的 檢定結(jié)論，甚至關(guān)系到用表設(shè)備的安全，所以應(yīng)高度 重視，確保壓力表檢定準(zhǔn)確可靠。
