壓力表非線性誤差分析與調整
壓力表的誤差主要有線性誤差和非線性誤差，線性誤差相對簡單，容易調修。而非線性誤差的成因較多，該文著重對引起壓力表非線性誤差的常見原因進行分析，從而正確、快速地對壓力表進行調修。
彈簧管式一般壓力表（以下簡稱壓力表）的主要部件有 彈簧管、機芯、示值機構、外殼等。彈簧管是壓力表的感壓 元件，將壓力變換成自由端的位移，機芯是壓力表的心臟， 將彈簧管自由端的微小位移量放大，達到易于觀察讀數的程 度，通過指針在表盤上指示壓力值，實現測量壓力的目的。
壓力表檢定時，其誤差主要是線性誤差和非線性誤差兩 類，線性誤差是機芯的放大比調整不當引起的，通過調整機 芯的放大比很容易就能糾正過來，而非線性誤差的成因較多。 因此本文著重對非線性誤差的成因加以研究分析。
1.彈簧管引起的非線性誤差
彈簧管在比例極限壓力值以下的自由端位移與管內壓力 的關系為：
S=NP (1)
式中：S——彈簧管自由端位移；
N——特定參數，與彈簧管的材料、形狀、壁厚 度有關；
P作用在彈簧管內的被測壓力。
分析對象一旦確定，與彈簧管相關的參數N便確定下來， 為常數。即：
S=ocP (2)
彈簧管自由端的位移與彈簧管內的壓力值成線性關系， 不存在非線性誤差。實際工作中我們發現，彈簧管成形不均 勻，壁厚不均勻，或安裝位置偏離使工作時發生擦碰，都會 產生非線性誤差，解決辦法是更換彈簧管或校正安裝位#。_
2.傳動機構引起的非線性誤差
壓力表彈簧管自由端的位移通過連桿傳遞給機芯’將壓 力變化產生的近似直線運動轉換為旋轉運動（見圖1 )，該 傳動機構為偏軸曲柄連桿機構。
傳動比i是變量，它是隨轉角a變化的函數（如圖2所 示），就是說，當彈賛管自由端F點作等位移移動時，曲柄 的E點并非等轉角轉動。因此，傳動機構存在著非線性的變 化關系。
對特定的傳動比曲線，曲柄在某一角度范圍內轉動時曲柄連桿機構傳動比i變化還是有較平緩的一段。在這一角度范圍以外部份，曲柄連桿機構傳動比i迅速變大，出現明 顯非線性誤差。為獲得壓力表表盤的線性刻度，壓力表設計 時，就考慮到使曲柄連桿機構在曲線平緩域中工作，選取合 適％ (曲柄起始角）值，就可以實現示值的近似線性。
調修時，由于曲柄的起始角％不易觀測，通常是用調 整曲柄與連桿的起始角Po的方法，使曲柄連桿機構在平緩域 中工作。
當曲柄連桿的起始角P小于線性起始夾角P。時，曲柄工 作落在平緩域的左側，左側的傳動比i值明顯變大，出現“前 快后慢”的非線性指示誤差，反之，將出現“前慢后快”的非線 性誤差。實際工作中，把壓力表裝到校驗臺上，造壓使壓力 表示值指針指示在中間值位置，此時，減小和增加相同的壓 力值（標準表上示值），觀察被檢壓力表示值的變化，判斷 非線性誤差是“前快后慢”或“前慢后快”，然后，根據被檢壓 力表結構的不同，通過改變連桿長度或轉動機芯來改變P角， 使P角接近或等于P。，實現非線性誤差的調整。
3.刻度盤偏心引起的非線性誤差
由于安裝或制造誤差，使指針回轉中心O’與表盤中心0 不相重合(圖3),產生一個偏心值e,當指針轉動0角時，表 盤上指示的角度為zBOA,兩者之差A 0為指針回轉中心與 表盤中心產生偏移值e帶來的示值誤差。
在三角形AOO'B中，由正弦定理可得出:
由此可見，儀表指針回轉中心與表盤中心不相重合，產 生的示值誤差值隨指針轉動角度不同而出現不同數值，帶來 了示值的非線性誤差，調整時，通常是移動表盤或機芯，縮 小偏心值。移動機芯時，不要改變曲柄起始角Oo的值，否則， 將會產生新的非線性誤差。
4.結束語
影響壓力表計量性能的因素是錯綜復雜的，難以從理論 上精確推算，本文僅對以上三種壓力表非線性誤差較為常見 的情況加以分析。第一種情況，由于彈簧管自由端的位移量 微小，不易出現非線性誤差，即使出現，常通過調整曲柄連 桿機構，給予綜合消除；第三種情況，由于e相對R值很小， 帶來的非線性誤差值較小，指針軸偏離表盤中心容易發現， 調整相對簡單。實際工作中，非線性誤差的調整大多數是第 二種情況，也就是調整曲柄連桿起始角po的值。調整時，先 增壓到壓力表測量上限的一半，如果示值“前快后慢”，則順 時針方向旋轉機芯，或將彈簧管自由端向外移；如果示值“前 慢后快”，則逆時針方向旋轉機芯，或將彈簧管自由端向內移， 使夾角P約等于90°，從而使傳動比落在平緩域內，示值近 似線性變化。
可見，沒有客觀剖析壓力表誤差，引發誤差的客觀因素 及其成因和影響大小，采用科學手段進行實踐和修正，才能 提高壓力表誤差調整的科學化程度，實現又快又好地使用壓 力表。
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