淺析彈性元件式隔膜壓力表的檢定過(guò)程剖析及實(shí)際應用

摘 要：彈性元件式隔膜壓力表作為計量器具，具有安裝方便、指示清晰和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應用于工礦企業(yè)、醫療機構等。為了提高檢定工作質(zhì)量及效率，該文從壓力表計量單位換算、#大允許誤差規定、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程，使該檢定規程在實(shí)際操作中得到有效應用。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)監控。guojia已經(jīng)把這類(lèi)用于安全防護的壓力表列入了強制檢定的工作計量器具目錄，實(shí)施法制管理。

 

1 規程修訂的背景

JJG52—2013《彈性元件式隔膜壓力表、壓力真空表和真空表》檢定規程基于我國隔膜壓力表檢定工作內容、特點(diǎn)和現狀，適當采用了國際法制計量組織（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）》中的一些內容，再依據 JJF 1002—2010《guojia計量檢定規程編寫(xiě)規則》、JJF1001—2011《通用計量術(shù)語(yǔ)及定義》、JJF 1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》等指導性規范，在 JJG52—1999《彈簧管式隔膜壓力表、壓力真空表和真空表》檢定規程基礎上重新修訂而成。

 

2 “壓力表允許誤差計算值一覽表”刪除情況

該規程中，把 JJG52—1999 附錄 C“壓力表允許誤差計算值一覽表”刪除。該表格引用 GB27504—2011《壓力表誤差表》guojia標準，僅在彈性模量溫度系數為 0.04%/℃的儀表中適用。儀表通常不標注彈性模量，檢定時(shí)也不具備判斷的基礎。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 壓力表計量單位換算

在國際貿易全球化背景下，進(jìn)出口產(chǎn)品交流頻繁，各種計量單位制的壓力表都在使用。其中，常見(jiàn)的有 MPa、kPa、hPa、Pa、bar、psi、mmHg、kgf/cm 2 等。因為檢定用的計量標準都是使用法定計量單位，所以要求操作人員對壓力計量單位換算關(guān)系具備清晰的認識和了解，并且能夠熟練掌握及運算。

 

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 相應等級#大允許誤差的百分比。本規程對同一壓力表的 2 個(gè)量程區間#大允許誤差設定不同的要求，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，這樣的規定相當科學(xué)。從安全角度考慮，壓力表一般不會(huì )滿(mǎn)量程使用，選用時(shí)已經(jīng)把量程擴大。由壓力表應用實(shí)況可知，其使用過(guò)程中，壓力值多在 1/2~3/4，測量上限 90% 以上很少使用。因此，依據實(shí)際工況及要求，在滿(mǎn)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，減少不必要的浪費問(wèn)題。

 

5 零位誤差

隔膜壓力表的零位，并非傳統意義上的零壓力，而是指壓力表在連通大氣時(shí)，指針指示值設定為零位。因為大氣壓受海拔高低變化等因素影響，各地均有差異，所以隔膜壓力表的零位不是一個(gè)點(diǎn)而是一個(gè)范圍區間。在檢定規程中，對2 種不同結構的壓力表零位誤差分別作出規定 ：一是帶有止銷(xiāo)的壓力表，在通大氣的環(huán)境下指針要緊靠止銷(xiāo)。因為有止銷(xiāo)限位，所以無(wú)“-”值。“縮格”范圍不超過(guò)#大允許誤差覺(jué)對值 ；二是指沒(méi)有止銷(xiāo)的壓力表，在通大氣環(huán)境下，指針應在零位標志范圍內。因止銷(xiāo)指針不會(huì )隨氣壓變化而變動(dòng)，所以有“±”值，零位標志的范圍應不超過(guò)#大允許誤差的2 倍。零位檢定通過(guò)肉眼觀(guān)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準表示值與被檢表示值直接比較的方法進(jìn)行，檢定點(diǎn)應在標有數字的分度線(xiàn)選取，一般情況不少于 4 個(gè)點(diǎn)。檢定時(shí)將標準表和被檢表安裝在壓力校驗儀上，零位檢定后，通過(guò)手動(dòng)或者自動(dòng)緩慢加壓到地衣個(gè)檢定點(diǎn)。當其處于穩定狀態(tài)時(shí)，分別讀取兩個(gè)表示值，接著(zhù)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準表示值為該點(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。該規程中，將標準表示值作為檢定點(diǎn)標準值，再讀被檢表的示值。由于標準表精度較高，其#大允許誤差不大于被檢表#大允許誤差的 1/4，在以數字表為標準表的操作中，會(huì )存在數值穩定耗時(shí)長(cháng)、檢定點(diǎn)定位較難的問(wèn)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準值，再讀標準表的示值。這種方法的檢定結果經(jīng)驗證是一致的，優(yōu)點(diǎn)是標準值定位快捷，工作效率高，但計算示值誤差時(shí)要與修正值計算進(jìn)行區分，稍不注意正負號就會(huì )弄錯。

 

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(guò)大，會(huì )使壓力表產(chǎn)生較大的回程誤差。在該規程中，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(jué)對值，回程誤差可在示值誤差檢定時(shí)進(jìn)行。因為壓力表為彈性變形元件，一般不允許過(guò)載加壓，因此，當檢定點(diǎn)在測量上限時(shí)，不能夠進(jìn)行回程誤差檢定。

 

8 指針偏轉平穩性

在檢定過(guò)程中，儀表指針隨壓力變化而轉動(dòng)，指針偏轉應處于平穩狀態(tài)，無(wú)跳動(dòng)或停滯卡頓等情況。無(wú)論壓力表為雙針雙管，還是雙針單管，處于偏轉狀態(tài)的 2 個(gè)指針應互不干擾。壓力表的指針轉動(dòng)依靠彈簧元件變形和齒輪傳動(dòng)機構相互作用。由于感壓元件為彈性材料、形狀變形、疲勞等，都會(huì )影響其形變復位，產(chǎn)生非線(xiàn)性作用力，也會(huì )因部件裝配錯位，影響活動(dòng)機構靈活性。機芯齒輪崩齒毛刺、指針與表盤(pán)或表面玻璃剮蹭等，都會(huì )導致指針處于非平穩偏轉狀態(tài)。因此，在檢定過(guò)程中，升降壓要緩慢均勻，不能忽大忽小、快速沖擊。該過(guò)程中，觀(guān)察指針偏轉情況，如有不平穩現象，在短時(shí)間內找出原因，排除故障。

 

9 檢定周期

彈性元件式隔膜壓力表為安全防護的工作計量器具，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)事故或設備故障等。該規程中，壓力表的檢定周期一般不超過(guò) 6 個(gè)月，安全防護類(lèi)壓力表應納入強制檢定范疇，必須嚴格執行，不可更改。一些壓力表，無(wú)須強制檢定，可依據使用環(huán)境及頻繁程度，對檢定周期長(cháng)短作針對性考量。規程中，檢定周期方面的規定，既對強制檢定的壓力表進(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 結語(yǔ)

彈性元件式隔膜壓力表檢定規程，雖然篇幅不長(cháng)，但專(zhuān)業(yè)性和專(zhuān)一性很強。其涵蓋常見(jiàn)的指針式壓力表，內容系統清晰、具體合理。技術(shù)人員要根據檢定器具類(lèi)別及要求，對該規程中的各項內容作深入剖析，在符合規程要求的情況下，在實(shí)際操作中靈活運用格式化條款，使檢定工作更加準確、便利，具備可操作性。