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反校法在压力表测量中的应用

发布时间:2018-04-16 09:34:53 浏览:

近年来,在弹性元件式压力表校准工作中,随着越来越多的数字压力计被用作标准器,反校法成为一 种新的校准压力表的方法并逐渐流行。本文对反校法校准过程进行分析,探讨其是否合理,并在实际使用中提出 建议。

0.引言

弹性元件式压力表以下简称压力表)在计量 工作中应用广泛,其中一般压力表在工业测量领域 中是用量最大的压力计量器具之一。在各个压力 计量校准实验室中,对于一般压力表的校准工作也 是工作量最大的一部分。如何提高压力表的校准 效率,是压力计量人员不断研究的课题。

1.压力表校准工作现状

目前一般压力表的校准,常用的标准器主要 有两种形式:一种是使用活塞式压力计作为压力 源和压力参考;另一种是使用气压栗或液压栗作 为压力源,使用精密压力表或数字压力计作为参考。

活塞式压力计是根据帕斯卡定律、流体静力学 平衡原理为基础进行压力计量的标准压力计量仪 器。活塞式压力计具有准确度高、重复性好等优 点。但是,活塞式压力计也有它的局限性,活塞式 压力计只是固定值的标准压力发生装置,因此并不 能读取被测器具压力值。

而精密压力表和数字压力计是测量器具,使用 精密压力表或数字压力计作为标准器,可以读取其 测量范围内的任何数值,因此在校准工作中比活塞 式压力计更具优势。特别是数字压力计,因其读数 直观,使用方便的优点近年来被越来越多的用作压 力校准的标准器具。

2.反校法概述

在压力测量过程中,压力不稳定是影响测量结 果准确的一项重要因素。除了系统泄露的原因外, 系统液体温度波动等其他物理因素影响也使压力 很难稳定。压力设备产生压力时,需通过外力改变 介质体积,当介质受压缩时,压力增加,随之温度将 升高,停止加压后,温度将逐渐降至环境温度。所 以在实际工作中加压达到某压力点后压力不会马 上稳定,而是会下降。同样在降压时,液体温度降 低,停止降压时温度又将再次与环境温度平衡,所 以表现为压力上升。

使用活塞式压力计作为标准器时,活塞处于悬 浮状态时在砝码的重力作用下缓慢下降,处于下降 状态的活塞补偿了压力损失,即使在压力有损失的 情况,设定的压力点看起来也是很稳定的。而使用 精密压力表或数字压力计作为标准器,存在的问题 是当设置到某一个压力点时,由于上述因素的影 响,实际上压力是在缓慢下降的,标准器压力设定 到某个值后,在一定时间内压力值下降,直接导致 校准结果的准确度受到影响。特别是数字压力计 的分辨率远远高于一般压力表的分辨率,任何压力 波动都能够通过数字变化而被直观的显示出来,所 以看起来压力不稳定。

为了提高工作效率,数字压力计逐渐替代活塞 式压力计作为标准器使用,反校法作为一种新的压 力测量方式逐渐流行。反校法具体操作方法是,在测量一般压力表时,不再试图准确调节标准器到显 示某一个目标压力值,而是调节标准器的压力,将 被检表的指针对准校准点的刻度线,此时读取标准 器显示的压力读数,不需等待标准器压力稳定后再 读被检表的数。由于一般压力表的刻度线相对较 明显,比较容易分辨。此方法的好处是大大提高校 准工作效率,减少了读数误差。

3.存在的问题及使用建议

在压力表的示值误差检定上,国家计量检定规 程中明确指出,压力表检定时,加压至标准器示值, 然后读取被检压力表的示值。而反校法是加压至 被检压力表的某一读数时,读取作为标准器的数字 压力计的数值,与规程方法完全相反。计量检定应 完全按照国家计量检定规程的要求进行实施,因此 反校法并不适用于压力表的检定。

在压力表的校准过程中,反校法可以读取某一 测量点的标准示值,而且突破了检定规程中规定的 压力表估读分度值五分之一精密压力表为十分之 一)的限制,读数更精确并且直观,可以提高工作效 率。需注意的是,因反校法与常规方法读数方式相 反,所以误差也是正负相反的。例如测量一般压 力表的1. 2MPa点,用常规方法读数为1. 208MPa 如表1所示,而用反校法测量该点,读作为标准器 的数字压力计为1.1920MPa如表2所示。因此 在压力表的校准过程中,如果使用反校法,则出具 的校准证书中应说明校准方法,避免误差计算 错误。



另外由于反校法是将被测表调到目标示值后 来读取标准器的示值,而活塞式压力计是固定值的 标准压力发生装置,因此活塞式压力计作为标准器 时并不适用此方法。反校法仅适应于标准器为 精密压力表或数字压力计的情况下,由于精密压 力表与一般压力表的读数方式基本相同,选择精 密压力表作为标准器时并不能体现此方法的 优势。

4.结束语

综上所述,反校法不能用于压力表的检定。在 压力表的校准过程中,如果选用的标准器为活塞式 压力计,此方法也不适应。只有在标准器选用数字 压力计的情况下进行校准才可使用反校法,并应在 出具的校准证书中说明使用的校准方法为反校法, 和常规方法加以区分