淺析對壓力表檢定中的標準示值估讀誤差的探索
根據壓力表檢定規程和要求,發現在壓力表檢定過程中,手動讀數的讀數是造成壓力表讀數誤差的主要原因。基于此, 首先從理論和實例兩方面總結了壓力表的精度水平和最大允許誤差。讀取壓力表檢定誤差指示標準,標準值插值誤差更直觀。
引言
現階段,隨著數字壓力測量儀器精度的提高,操作簡便, 易于閱讀,因此被廣泛應用于工業的各個領域。顯示精度作 為最常用的測量儀器之一,對設備的運行有著重要的影響。 然而,壓力表的檢定,采用插值法得到變化值、標準值的插 值誤差會對閱讀的估計誤差有一定的影響,因此研究顯示壓 力校準標準的價值具有重要意義。
1.壓力表示值的設定讀取
標準器示值的設定。數字壓力計是多種壓力表檢 定標準器之一。為了使數字壓力計顯示數值的有效位數符合 JJG52-2013規程之7.1.1和7. 3. 3c)的規定,檢定一般壓力 表設定標準值用數字壓力計,顯示檢測到的儀表表盤待檢查 數字后,小數點后的數值為零位,比檢測到的儀表1/5后 小數點后的小數位數值。當讀取數據時要切換到讀出數字壓 力表,然后讀取壓力表,以防止當壓力表指示有一個跳躍時, 數字壓力表損壞。檢查輪胎壓力表設定標準值過程屮關閉點 應緩慢,直至壓力值等于刻度值,減壓后不能超過刻度值點 1]。由于輪胎壓力表設有單向閥,所以在檢查過程屮不能與 標準裝置同步。
—般壓力表檢定數據的讀取。目前,大多數壓力 表都是作為數字壓力表的標準,每一次壓力值都顯示在標準 指示器穩定后進行。檢定一般壓力表時按JJG52-2013規程 7. 3. 3c)規定,按壓力表分度值1/5估讀壓力表示值。1/5分 度值這里暫且叫估讀值。
在實際檢定工作屮為了保險起見讀取誤差絕對值應偏 大些,也就是說在讀取壓力表示值時,如果是正誤差寧可往 大里讀不可讀小了,如果是負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21。
2.準確度等級和最大允許誤差
壓力表的最大允許誤差是根據其量程的百分比進行計 算得來。在相關檢定規程屮,對壓力表的準確度等級和最大 允許誤差進行規范。
一般而言,除了準確度等級為4.0的壓力表,其量程最 大允許誤差是一致的,其他1.0、1.5、2.5等級的壓力表, 其測量上限的(90-100) %的最大允許誤差,必須放寬到下 一個等級的不超過90%的最大允許誤差,主要是由于壓力表 在實際過程屮往往只用到其測量上限的一半左右,因此測量 上限的10%是沒有任何用處的,所以把壓力表測量上限 (90-100) %的最大允許誤差放寬到90%左右,一方而不會對 儀表使用的準確度產生影響,另一方而還可以降低生產企業 的生產成本31。因此,針對常規的壓力表進行檢定時,壓力 表的示值誤差檢定點也是根據標示數字的分度線進行選取, 最末未的檢定點實際上可以理解為壓力表的上限值。因此, 在檢定規程屮對計量性能的要求屮,并沒有把以上結論進行 文字性描述,而且在A屮的檢定記錄格式里也沒有把檢定點 的最大允許誤差單獨的列出,僅僅是在A示值檢定的記錄表 格屮設置了 “最大示值誤差”,但是對于壓力表測量上限的 (90-100) %的檢定點和其他檢定點之間有無差別是模糊的。
除此之外,在記錄屮表達的是被檢壓力表所有檢定點的 檢定示值等進行對比,從而獲取最大示值誤差,這表示把測 量上限的(90-100) %的檢定點示值誤差和其他檢定點的示 值誤差進行對比,從而得出最大示值誤差,而實際情況卻是 測量上限的(90-100) %的合格判定標準己經放寬到下一個 等級不超過90%的最大允許誤差,這個計量特點并未根據這 個檢定規程準確執行。“最大示值誤差”和“最大冋程誤差”。 簡化后的附錄A如表1所示。
表1簡化后的附錄
標準壓力 |
被檢表輕敲后的示值 |
輕敲前后指計變動量 |
回程誤差 |
||
X (Mpa) |
升壓 |
降壓 |
升壓 |
降壓 |
|
Xi |
Xi |
Xi |
變i |
變i |
Ti |
|
|
3.理論與實際分析
理論分析。選取數字壓力校驗儀為標準儀器,選 取一般壓力表為被檢定的對象。假定壓力表測量上限是M, 準確度等級是K,分度值是R,如果選取檢定點X0,而且X0 不大于90%M,選取升壓檢定對標準示值估讀誤差進行分析。 同時,假定數字壓力校驗儀上讀數是Xi,壓力表上讀數是 X2。首先,對這個標準器上的讀數進行調整,在壓力表上讀 數。這個時候X1=X0,X2=X0+1/5NR.其次,對壓力表的讀數 進行調整,在標準儀器上進行讀數。這個時候,X2=X0,經 過反校驗法對數據進行處理,示值誤差為
? Xa - X0 X0 - X,
2 M M
對比公式,實際上無法確定e1和e2之間的關系,我們 可以從以上環節屮尋找之間的聯系。在對標準儀器上的讀數 進行調整,在壓力表上讀數時,盡管壓力表讀數己經確定, 是由于示值估讀產生的結果,實際卻是假如檢定人員示值估 讀的方法選擇無誤,那么壓力表指示的實際壓力應當有一個 固定范圍,但是因為壓力表準確度有限,分度值也不太精密, 因此無法讀取實際壓力值。為了便于討論,假定壓力表值顯 示偏大,那么可以得到示值估讀引入的誤差量為 A = e1 — e2
實例驗證。為了對以上結論進行驗證,本文選擇 一塊量程是6MPa、精度是1. 6的壓力表進行檢定,其分度值 是0. 2MPa,標準儀選取數字壓力校驗儀,準確度等級是0. 05 級,可以顯示5位數字,分別選取6個檢定點,從1MPa到 6MPa。首先,對標準儀上標稱壓力進行調整,得出壓力表上 讀數檢定數據;其次,對壓力表標稱壓力進行調整,得出標 準儀上讀數檢定數據;再次,進行上文屮提到反校驗法對數 據進行處理,可得出表示值估讀引入誤差最大量是0.33%; 最后,按照相關規范,此壓力表在0?5MPa范圍內允許誤差 是0. 6%,在6MPa的最大允許誤差是2. 5%。該種方法得出的 示值誤差和理論值相比較而言非常接近,直接讀數得出的結 果偏大。
4.總結
綜上所述,無論是誤差分析,還是實例驗證,在對壓力 表進行檢定時如果直接將讀取數字是不符合規范要求的,示 值、誤差、理論示值、誤差數據等相差比較大,可以選擇其 他方法對數據稍加處理,其示值、誤差和理論值之間的差距 將大大縮小。
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