對彈性元件式一般壓力表檢定規程理解應用的探討
本文通過對JJG52-2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表》檢定規程部分項目進行分析,對如何在實踐中做好彈性元件 式一般壓力表檢定工作進行探討。
0.引言
彈性元件式一般壓力表（以下簡稱壓力表）是 計量檢定工作中最常見的壓力儀表。JJG52 -2013 《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表》檢 定規程（以下簡稱規程）是用于指導壓力表計量檢 定工作的技術規范。計量技術人員在實踐中需要充 分理解規程中相關檢定工作的要求，有利于壓力表 計量檢定工作的規范高效開展。筆者結合實際工作 經驗,對JJG52 -2013在理解應用需要注意的幾個 問題進行探討。
1.關于引用的國際建議
引言部分指出，規程是結合我國一般壓力表檢 定工作的實際情況，在采納國際法制計量組織 (OIML)國際建議R112《帶有彈性元件的指示式和 記錄式壓力表、真空表、壓力-真空表（普通儀表）》 部分內容的基礎上，按照JJF 1002 -2010《國家計量 檢定規程編寫規則》要求編寫的。需要說明的是， 國際法制計量組織（OIML)國際建議R112為《對于 農藥和其他有毒物質的測定高效液相色譜儀》，《帶 有彈性元件的指示式和記錄式壓力表、真空表、壓力 -真空表（普通儀表）》的國際建議編號為R102。
2.關于刪除的“壓力表允許誤差計算值一覽表”
與JJG52 -1999《彈簧管式一般壓力表、壓力真 空表和真空表》檢定規程相比，規程刪除JJG52 - 1999附錄C “壓力表允許誤差計算值一覽表”一項, 但該項內容可在GB27504 -2011《壓力表誤差表》 中查詢。GB27504 -2011中規定了壓力表的基本誤 差限以及回程誤差、輕敲位移、環境溫度影響等示值 誤差的允許值,適用于以彈性元件為敏感元件的不 同精度等級、測量范圍的壓力表,并規定了壓力表工 作環境溫度偏離參比溫度時的示值誤差限。需要注 意的是，該標準僅適用于材料的彈性模量溫度系數 “K”為0.04%/。。的壓力表。
3.關于壓力表的計量單位換算
規程規定,壓力表使用法定計量單位為Pa (帕 斯卡），或是它的十進倍數單位:kPa、MPa等。但在 實際工作中，部分進口儀表使用bar (巴）、Psi (磅每 英寸）作為壓力單位，一些工程實踐領域還使用到工程大氣壓、標準大氣壓、毫米水柱、毫米汞柱等壓 力單位,常見單位的換算關系如表1所示。
4.關于最大允許誤差規定
一般壓力表的最大允許誤差是指最大引用誤 差，即（絕對誤差的最大值/儀表量程）x100%。由 于引用誤差越小,壓力表的準確度越高,所以在使用 同一準確度的壓力表時,往往采取壓縮量程范圍，以 減小測量誤差。
從規程表1中可以看出，除了 4. 0 級外,其他等級壓力表測量上限的（90 ~ 100) %區 間內最大允許誤差均放寬至下一個等級。這主要是 考慮到壓力表在實際使用時一般只用到測量上限的 1/2-3/4,測量上限90%以上基本不用，所以在測 量上限的（90 ~ 100) %區間內放寬誤差等級，既不 影響儀表使用的準確度,又能降低儀表的制造成本。
5.關于零位誤差
規程要求在壓力表通大氣的條件下,對壓力表指 針指示零位進行的檢定。因此在造壓設備使用的檢 定介質不是空氣時,應在壓力表安裝至造壓設備前， 以及完成零點以外檢定點的升降壓檢定工作將壓力 表從造壓設備拆卸下來后，按照壓力表的工作位置狀 態,分別進行兩次零位誤差檢查。GB/T 1226 -2010 《一般壓力表》中規定,零位誤差試驗是在負荷為零 時被測壓力表指針輕敲前后所處的位置。因此對于 零位誤差的檢定,也需要進行輕敲操作,記錄其前后 的變化情況。
6.關于示值誤差
規程要求壓力表示值誤差的值應不超過最大允 許誤差說明中規定的值;各檢定點為壓力表表盤上標 有數字的刻度線;在各檢定點壓力標準設備指示值穩 定后,應進行兩次讀數,一次在負荷到達指定檢定點 值穩定后進行（即輕敲表殼前），另一次是在輕敲表 殼后進行;在正反行程中，輕敲前后均應測量一次,輕 敲前后的示值與檢定點的值之差均應符合規程要求 的不超過最大允許誤差的規定值。因此,對一個檢定 點的示值誤差是否合格需要進行四次判斷,只有四次 讀數的示值誤差均滿足合格要求,該點示值誤差才能 判定為合格。
7.回程誤差
回程誤差產生的原因是彈性元件材料存在彈性 遲滯的特性,該材料的彈性遲滯越大，壓力表的回程 誤差也就越大。規程中定義，回程誤差是同一檢定點 上下行程輕敲表殼后被檢壓力表示值之差的絕對值， 要求其值不超過最大允許誤差說明中規定的值。那 么同一檢定點的回程誤差應是壓力表在下行程中，由 較高壓力下降至被測壓力點所得檢測值，與壓力表在 上行程中，由較低壓力上升至被測壓力點所得檢測值 的差值。基于這樣的理解，對位于測量上限的檢定 點,測量其回程誤差時,就應先適當增加施加于壓力 表的壓力（不超過該壓力表的最小分度值）,后將壓 力下降至上限點,得到相應的數值。
8.指針偏轉平穩性
指針偏轉平穩性是指在測量過程中，儀表的指針 應均勻轉動,不應有跳動和停滯現象;雙針雙管或雙 針單管壓力表的兩個指針在偏轉時應互不影響。由 于壓力表的部件裝配不當導致活動機構不靈活，或者 機芯齒輪機構故障，都可能導致指針偏轉不平穩。 GB/T1226中規定，試驗指針偏轉平穩性，應由零點 均勻緩慢地增加負荷至測量上限,再均勻緩慢地減少 負荷至零點,觀察指針偏轉的平穩情況。因此，指針 偏轉平穩性可以在開始示值誤差檢定前單獨進行。 這樣可以盡早發現壓力表可能存在的故障，提高檢定 效率。
9.關于標準器的選用原則
規程要求,標準器的最大允許誤差應不大于被檢 壓力表最大允許誤差絕對值的1/4。從相應的法規 來看，GB/T1226 -2010《一般壓力表》6. 2要求“試 驗用標準儀器基本誤差限的絕對值不大于被檢儀表 基本誤差限的絕對值的1/4”。這里涉及到測試不確 定度比的概念。測試不確定度比是指被測單元與其 檢測設備,檢測設備與其校準設備之間的最大允許誤 差或測量不確定度的比值。它是在2004年3月發布 的國家軍用標準GJB5109 -2004《裝備計量保障通用 要求檢測和校準》中首次出現,來源于2000年11月 美國國防部頒布的MIL - STD - 1839C《國防部校準 和計量要求標準實踐》國際測試技術領域也很早 就米用 “test accuracy ratio (TAR) ” 或 “test uncertainty ratio (TUR) ”的表述來表明測量不確定度與被測參數 允許誤差極限之間的關系。相對于 accuracy (準確 度）這個定性的概念,TUR能夠定量的反映檢測設備 的技術性能特點。研究表明，TUR在最低比率4 ： 1 時,對于測量結果置信區間為±3a時,被誤判的概率 約為1. 22% ;為±2a時，被誤判的概率約為5. 8%。 可以保證裝備的檢測和校準結果有更好的可信度。
10.關于檢定周期
10.1我國計量工作關于檢定周期的規定
“檢定周期”是我國在施行計劃經濟體制的情況 下,為確保量值傳遞準確可靠而以法規形式確定下來 的行政和法制計量手段,特別是對于涉及安全的壓力 表等強制計量器具,不允許自行調整檢定周期。但國 家制定規程時不可能考慮到不同使用單位不同的實 際情況，因此在執行規程過程中，固定的檢定周期給 使用單位在工作和成本方面造成了不同程度的負擔。 10.2壓力表檢定周期的來源
原國家技術監督局在1992年5月召開了 “強檢 工作計量器具檢定周期調研工作計劃會議”，會議決 定由華東國家計量測試中心和壓力表規程歸口單位 上海市技術監督局負責“彈黃管式一般壓力表”檢定 周期調研專題項目。項目組使用4張調查表格，對143個相關單位進行調研，調查一般壓力表樣品 7181034件。最后，專家組對一般壓力表提出的檢定 周期意見為：
下列情況的壓力表,其檢定周期應不超過半年：
①屬于強制檢定的壓力表；
②用于關鍵工藝或對示值準確度要求較高的壓 力表；
③使用頻繁、環境條件較差、壓力波動性較大的 壓力表；
④新購壓力表,其首次檢定與下次檢定的間隔；
⑤歷年來周期檢定合格率較低的壓力表。
屬于非強檢且具有下列情況的壓力表，其檢 定周期可定為1 ~2年或更長：
①對示值準確度要求不高,僅作參考性或指示性 的壓力表；
②經多次周期檢定,其主要計量性能穩定的壓力表；
③使用環境條件較好,使用次數較少的壓力表。
對于需要延長檢定周期的壓力表，所確定的 檢定周期至少需要采用JJF1139 -2005《計量器具檢 定周期確定原則和方法》中推薦的一種或幾種方法, 經驗證合格、專家評審通過后，方可實際使用。
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