摘要: 壓力表的校準(zhǔn)是通過壓力發(fā)生器產(chǎn)生壓力,壓力校驗儀作為壓力的指示值,來對被檢表進(jìn)行計量校準(zhǔn)的過程,但是目前很多技術(shù)人員在進(jìn)行壓力設(shè)備建標(biāo)時,壓力校驗儀的選取不是非常清楚,該文通過舉例說明,壓力校驗儀的選取規(guī)則。
引言
在國防建設(shè)、科學(xué)研究以及人們生活、企業(yè)生產(chǎn)等各個領(lǐng)域中,凡利用液、氣、汽等介質(zhì)作為動力來源,進(jìn)行加熱、密封試驗和性能試驗等的活動,都需要用“壓力”這個物理量來進(jìn)行反應(yīng)。因此,需要使用各種能顯示壓力量值的儀器儀表來監(jiān)控壓力的大小和變化等,以保證生產(chǎn)、科研的人們生活的正常運行。壓力表是對“壓力”這個物理量非常直觀的反映,因此在生產(chǎn)生活中處處可以看到壓力表的身影。從精密壓力表到一般壓力表為了保證各種被檢壓力表量值的準(zhǔn)確可靠,因各計量技術(shù)機(jī)構(gòu)都依據(jù)國家新修訂的計量檢定規(guī)程JJG 59 - 2007《活塞式壓力計檢定規(guī)程》,建立了適合自己的活塞式壓力計標(biāo)準(zhǔn)裝置。以前有經(jīng)驗的老師傅告訴我: 根據(jù)被檢表的量程選取壓力校驗儀,要做到一一對應(yīng),這樣才能保證測量的準(zhǔn)確性。現(xiàn)在看來這樣的方法在以前是正確的,但是隨著電子式壓力表的流行,用( 彈簧管式) 精密壓力表檢定一般表的時代已經(jīng)過去了,目前流行的數(shù)字壓力校驗儀具有測量精度高、分標(biāo)率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點,成為了壓力表計量校準(zhǔn)的首選,可是如何才能選取非常合適的數(shù)字壓力校驗儀一方面能夠滿足計量校準(zhǔn)的要求,另一方面有能夠完全覆蓋被檢表,達(dá)到資源的非常佳搭配。
1 壓力表測量標(biāo)準(zhǔn)的組成和工作原理
1. 1 組成及原理
活塞式壓力計標(biāo)準(zhǔn)裝置主要由活塞組件、專用砝碼、壓力校驗儀及附件等組成,以流體力學(xué)平衡原理及帕斯卡定律為基礎(chǔ)來進(jìn)行壓力的測量,其中活塞可以在活塞筒內(nèi)進(jìn)行垂直的上下運動或轉(zhuǎn)動,此時壓力通過工作介質(zhì)作用于活塞底面而產(chǎn)生的力與加在活塞上端的砝碼及活塞本體的重力相平衡。壓力計算公式為 P=F/A。
式中: F 為流體作用壓力,活塞及所加砝碼在重力場中產(chǎn)生的力,F(xiàn) = mg,Pa; m 為專用砝碼( 包括活塞桿及連接件) 質(zhì)量,kg; g 為使用地點的重力加速度,m/s2 ; A 為活塞有效面積; P 為被測壓力,N/m2。
1. 2 功能
活塞式壓力計標(biāo)準(zhǔn)裝置能夠?qū)y量范圍一定,準(zhǔn)確度等級一定的彈性元件式一般壓力表、精密壓力表、壓力真空表進(jìn)行計量校準(zhǔn)。
1. 3 主要依據(jù)的檢定規(guī)程
根據(jù)測量標(biāo)準(zhǔn)裝置的技術(shù)參數(shù)以及主要檢定對象,可依據(jù)的技術(shù)規(guī)范主要有兩個: JJG 49 - 2013《彈性元件式精密壓力表和真空表檢定規(guī)程》; JJG 52 - 2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表檢定規(guī)程》。
2 壓力校驗儀的選型規(guī)則
活塞式壓力計標(biāo)準(zhǔn)裝置中壓力校驗儀的選型是依據(jù)被檢表的情況進(jìn)行的,具體選型規(guī)則為:
1) 首先明確幾個概念: 技術(shù)人員需要對被校準(zhǔn)對象有個明確的認(rèn)知,在已知的被校準(zhǔn)壓力表中,非常大量程為Pmax、非常小壓力量程為Pmin、被校準(zhǔn)壓力表的準(zhǔn)確度為ΔPv( verification 被檢) 、作為標(biāo)準(zhǔn)壓力校驗儀的數(shù)字壓力計的準(zhǔn)確度為△Ps( standard 標(biāo)準(zhǔn)) ;
2) 依據(jù)JJG 49 - 2013《彈性元件式精密壓力表和真空表檢定規(guī)程》、JJG 52 - 2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表檢定規(guī)程》中關(guān)于壓力校準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定,壓力校驗儀準(zhǔn)確度與被檢表準(zhǔn)確度要滿足1: 4 的關(guān)系,因此在進(jìn)行擇壓力校驗儀量程的選擇時,應(yīng)該首先計算被檢表量程倍數(shù)x = ΔPv /( ΔPs × 4) ;
3) 壓力校驗儀量程必須按照從大到小的順序進(jìn)行選擇,具體的選擇步驟為:
①非常好只壓力校驗儀的量程P1必須選擇被校準(zhǔn)表中量程非常大的那一塊,也就是P1 = Pmax,依據(jù)其倍數(shù)關(guān)系可知,非常好只壓力校驗儀P1能夠覆蓋到被檢表的量程是P1 /x;
②第二只壓力校驗儀的量程P2,應(yīng)選擇小于P1 /x的下一被檢表量程,依據(jù)其倍數(shù)關(guān)系可知,第二只壓力校驗儀P2能夠覆蓋到被檢表的量程是P2 /x;
③第三只壓力校驗儀的量程P3,應(yīng)選擇小于P2 /n的下一被檢表量程,依據(jù)其倍數(shù)關(guān)系可知,第三只壓力校驗儀P3能夠覆蓋到被檢表的量程是P3 /x;
④第四只壓力校驗儀的量程P4,應(yīng)選擇小于P3 /x的下一被檢表量程,依據(jù)其倍數(shù)關(guān)系可知,第四只壓力校驗儀P4能夠覆蓋到被檢表的量程是P4 /x;以此方法類推,直到選取的壓力校驗儀的量程能夠覆蓋到非常小的被檢表量程Pmin為止。
3 舉實例進(jìn)行說明
一個計量技術(shù)機(jī)構(gòu)被檢的壓力表有如下量: 5,10,25,60,100,160 kPa 及1,2,6,10,16,25,30,40,60 MPa,該批儀表的非常高準(zhǔn)確度為1. 0% FS。則標(biāo)準(zhǔn)表的選取步驟為:
①在已知的被校準(zhǔn)壓力表中,非常大量程為Pmax =60 MPa、非常小量程為Pmin = 5 kPa、被校準(zhǔn)壓力表的準(zhǔn)確度為ΔPv = 1. 0%、作為標(biāo)準(zhǔn)壓力校驗儀的數(shù)字壓力計的準(zhǔn)確度為ΔPs = 0. 05%;
②依據(jù)被檢表量程倍數(shù)x = ΔPv /( ΔPs × 4) = 1. 0% /( 0. 05% × 4) = 5;
③按照壓力校驗儀的選型規(guī)則進(jìn)行選型非常好只壓力校驗儀量程必選選擇被校準(zhǔn)表的非常大量程,也就是60 MPa 的壓力校驗儀,根據(jù)被檢表量程倍數(shù)x = 5 可知,
非常好只壓力校驗儀能覆蓋到被檢表的量程為60 MPa /5 = 12 MPa;
第二只壓力校驗儀量程應(yīng)選擇小于12 MPa 的下一被檢表量程,根據(jù)被檢表量程倍數(shù)x = 5 可知,第二只壓力校驗儀能覆蓋到被檢表的量程為10 MPa /5 =2 MPa;第三只壓力校驗儀量程應(yīng)選擇小于2 MPa 的下一被檢表量程,根據(jù)被檢表量程倍數(shù)x = 5 可知,
第三只壓力校驗儀能覆蓋到被檢表的量程為2 MPa /5 =0. 4 MPa;
第四只壓力校驗儀量程應(yīng)選擇小于0. 4 MPa 的下一被檢表量程,根據(jù)被檢表量程倍數(shù)x = 5 可知,第四只壓力校驗儀能覆蓋到被檢表的量程為160 kPa /5 =32 kPa;第五只壓力校驗儀量程應(yīng)選擇小于32 kPa 的下一被檢表量程,即25 kPa,根據(jù)被檢表量程倍數(shù)x = 5 可知,
第五只壓力校驗儀能覆蓋到被檢表的量程為25kPa /5 = 5 kPa;也就是說,購置以上五塊規(guī)格的壓力校驗儀就能夠?qū)崿F(xiàn)被檢表的校準(zhǔn)。
4 結(jié)束語
以上只是舉了一個簡單的例子,對一般壓力表計量校準(zhǔn)中壓力校驗儀的選擇進(jìn)行了闡述。以期能夠使從事壓力計量檢定工作的技術(shù)人員很好的把握壓力校驗儀的選取,能夠避免不需要的浪費,將有限的資金真正的投入到需要的地方。
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