淺析彈性元件式隔膜壓力表的檢定過程剖析及實(shí)際應(yīng)用

摘 要：彈性元件式隔膜壓力表作為計(jì)量器具，具有安裝方便、指示清晰和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等。為了提高檢定工作質(zhì)量及效率，該文從壓力表計(jì)量單位換算、#大允許誤差規(guī)定、零位誤差、示值誤差等多個(gè)方面，剖析彈性元件式隔膜壓力表檢定規(guī)程，使該檢定規(guī)程在實(shí)際操作中得到有效應(yīng)用。彈性元件式隔膜壓力表通常被用在壓力容器或管道上，對壓力情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。guojia已經(jīng)把這類用于安全防護(hù)的壓力表列入了強(qiáng)制檢定的工作計(jì)量器具目錄，實(shí)施法制管理。

 

1 規(guī)程修訂的背景

JJG52—2013《彈性元件式隔膜壓力表、壓力真空表和真空表》檢定規(guī)程基于我國隔膜壓力表檢定工作內(nèi)容、特點(diǎn)和現(xiàn)狀，適當(dāng)采用了國際法制計(jì)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）》中的一些內(nèi)容，再依據(jù) JJF 1002—2010《guojia計(jì)量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》、JJF1001—2011《通用計(jì)量術(shù)語及定義》、JJF 1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》等指導(dǎo)性規(guī)范，在 JJG52—1999《彈簧管式隔膜壓力表、壓力真空表和真空表》檢定規(guī)程基礎(chǔ)上重新修訂而成。

 

2 “壓力表允許誤差計(jì)算值一覽表”刪除情況

該規(guī)程中，把 JJG52—1999 附錄 C“壓力表允許誤差計(jì)算值一覽表”刪除。該表格引用 GB27504—2011《壓力表誤差表》guojia標(biāo)準(zhǔn)，僅在彈性模量溫度系數(shù)為 0.04%/℃的儀表中適用。儀表通常不標(biāo)注彈性模量，檢定時(shí)也不具備判斷的基礎(chǔ)。在工業(yè)日新月異發(fā)展的今天，彈性材料的使用正在突破局限，而該附表適用范圍并不是很廣。

 

3 壓力表計(jì)量單位換算

在國際貿(mào)易全球化背景下，進(jìn)出口產(chǎn)品交流頻繁，各種計(jì)量單位制的壓力表都在使用。其中，常見的有 MPa、kPa、hPa、Pa、bar、psi、mmHg、kgf/cm 2 等。因?yàn)闄z定用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)都是使用法定計(jì)量單位，所以要求操作人員對壓力計(jì)量單位換算關(guān)系具備清晰的認(rèn)識和了解，并且能夠熟練掌握及運(yùn)算。

 

4 #大允許誤差

隔膜壓力表的#大允許誤差采用引用誤差表示，公式如下：#大允許誤差值 = 儀表#大量程 × 表 1 相應(yīng)等級#大允許誤差的百分比。本規(guī)程對同一壓力表的 2 個(gè)量程區(qū)間#大允許誤差設(shè)定不同的要求，而把各等級壓力表（4.0 級除外）測量上限 90%~100% 的#大允許誤差放寬至下一等級，這樣的規(guī)定相當(dāng)科學(xué)。從安全角度考慮，壓力表一般不會(huì)滿量程使用，選用時(shí)已經(jīng)把量程擴(kuò)大。由壓力表應(yīng)用實(shí)況可知，其使用過程中，壓力值多在 1/2~3/4，測量上限 90% 以上很少使用。因此，依據(jù)實(shí)際工況及要求，在滿足使用條件的同時(shí)，把誤差等級放寬，確保其不會(huì)對儀表的正常、準(zhǔn)確使用產(chǎn)生影響，并控制儀表生產(chǎn)、制造成本，減少不必要的浪費(fèi)問題。

 

5 零位誤差

隔膜壓力表的零位，并非傳統(tǒng)意義上的零壓力，而是指壓力表在連通大氣時(shí)，指針指示值設(shè)定為零位。因?yàn)榇髿鈮菏芎０胃叩妥兓�等因素影響，各地均有差異，所�?a href="http://mymfanshack.com/gmylb/" target="_blank">隔膜壓力表的零位不是一個(gè)點(diǎn)而是一個(gè)范圍區(qū)間。在檢定規(guī)程中，對2 種不同結(jié)構(gòu)的壓力表零位誤差分別作出規(guī)定 ：一是帶有止銷的壓力表，在通大氣的環(huán)境下指針要緊靠止銷。因?yàn)橛兄逛N限位，所以無“-”值。“縮格”范圍不超過#大允許誤差覺對值 ；二是指沒有止銷的壓力表，在通大氣環(huán)境下，指針應(yīng)在零位標(biāo)志范圍內(nèi)。因止銷指針不會(huì)隨氣壓變化而變動(dòng)，所以有“±”值，零位標(biāo)志的范圍應(yīng)不超過#大允許誤差的2 倍。零位檢定通過肉眼觀察，在示值誤差升降壓檢定始未中進(jìn)行。

 

6 示值誤差

壓力表示值誤差的檢定采用標(biāo)準(zhǔn)表示值與被檢表示值直接比較的方法進(jìn)行，檢定點(diǎn)應(yīng)在標(biāo)有數(shù)字的分度線選取，一般情況不少于 4 個(gè)點(diǎn)。檢定時(shí)將標(biāo)準(zhǔn)表和被檢表安裝在壓力校驗(yàn)儀上，零位檢定后，通過手動(dòng)或者自動(dòng)緩慢加壓到地衣個(gè)檢定點(diǎn)。當(dāng)其處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，分別讀取兩個(gè)表示值，接著再輕敲被檢表的外殼或表面，讀取被檢表示值，輕敲前后的示值與標(biāo)準(zhǔn)表示值為該點(diǎn)的示值誤差，依此方法升壓檢定到測量上限，在上限點(diǎn)切斷壓力源，耐壓 3 分鐘后，依次降壓檢定到零位。該規(guī)程中，將標(biāo)準(zhǔn)表示值作為檢定點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)值，再讀被檢表的示值。由于標(biāo)準(zhǔn)表精度較高，其#大允許誤差不大于被檢表#大允許誤差的 1/4，在以數(shù)字表為標(biāo)準(zhǔn)表的操作中，會(huì)存在數(shù)值穩(wěn)定耗時(shí)長、檢定點(diǎn)定位較難的問題，此時(shí)，可考慮采用反校法進(jìn)行檢定，即先以被檢表定位標(biāo)準(zhǔn)值，再讀標(biāo)準(zhǔn)表的示值。這種方法的檢定結(jié)果經(jīng)驗(yàn)證是一致的，優(yōu)點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)值定位快捷，工作效率高，但計(jì)算示值誤差時(shí)要與修正值計(jì)算進(jìn)行區(qū)分，稍不注意正負(fù)號就會(huì)弄錯(cuò)。

 

7 回程誤差

由于彈性元件材料的彈性程度不一，倘若彈性遲滯過大，會(huì)使壓力表產(chǎn)生較大的回程誤差。在該規(guī)程中，回程誤差是指是被同一檢定點(diǎn)在升降行程輕敲表殼后的示值與被檢壓力表示值之差的覺對值，回程誤差可在示值誤差檢定時(shí)進(jìn)行。因?yàn)閴毫Ρ頌閺椥宰冃卧�件，一般不允許過載加壓，因此，當(dāng)檢定點(diǎn)在測量上限時(shí)，不能夠進(jìn)行回程誤差檢定。

 

8 指針偏轉(zhuǎn)平穩(wěn)性

在檢定過程中，儀表指針隨壓力變化而轉(zhuǎn)動(dòng)，指針偏轉(zhuǎn)應(yīng)處于平穩(wěn)狀態(tài)，無跳動(dòng)或停滯卡頓等情況。無論壓力表為雙針雙管，還是雙針單管，處于偏轉(zhuǎn)狀態(tài)的 2 個(gè)指針應(yīng)互不干擾。壓力表的指針轉(zhuǎn)動(dòng)依靠彈簧元件變形和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相互作用。由于感壓元件為彈性材料、形狀變形、疲勞等，都會(huì)影響其形變復(fù)位，產(chǎn)生非線性作用力，也會(huì)因部件裝配錯(cuò)位，影響活動(dòng)機(jī)構(gòu)靈活性。機(jī)芯齒輪崩齒毛刺、指針與表盤或表面玻璃剮蹭等，都會(huì)導(dǎo)致指針處于非平穩(wěn)偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。因此，在檢定過程中，升降壓要緩慢均勻，不能忽大忽小、快速?zèng)_擊。該過程中，觀察指針偏轉(zhuǎn)情況，如有不平穩(wěn)現(xiàn)象，在短時(shí)間內(nèi)找出原因，排除故障。

 

9 檢定周期

彈性元件式隔膜壓力表為安全防護(hù)的工作計(jì)量器具，關(guān)乎生產(chǎn)安全，檢定周期不能隨意變更，否則會(huì)引發(fā)事故或設(shè)備故障等。該規(guī)程中，壓力表的檢定周期一般不超過 6 個(gè)月，安全防護(hù)類壓力表應(yīng)納入強(qiáng)制檢定范疇，必須嚴(yán)格執(zhí)行，不可更改。一些壓力表，無須強(qiáng)制檢定，可依據(jù)使用環(huán)境及頻繁程度，對檢定周期長短作針對性考量。規(guī)程中，檢定周期方面的規(guī)定，既對強(qiáng)制檢定的壓力表進(jìn)行有效的法制管理，又能夠使非重點(diǎn)安全領(lǐng)域的壓力表自主選擇使用單位。

 

10 結(jié)語

彈性元件式隔膜壓力表檢定規(guī)程，雖然篇幅不長，但專業(yè)性和專一性很強(qiáng)。其涵蓋常見的指針式壓力表，內(nèi)容系統(tǒng)清晰、具體合理。技術(shù)人員要根據(jù)檢定器具類別及要求，對該規(guī)程中的各項(xiàng)內(nèi)容作深入剖析，在符合規(guī)程要求的情況下，在實(shí)際操作中靈活運(yùn)用格式化條款，使檢定工作更加準(zhǔn)確、便利，具備可操作性。