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舰船压力表现场检定有关问题探析

发布时间:2018-06-01 10:46:09 浏览:

针对目前舰船压力表检定任务重、时效性要求高、对现场检定需求迫切的实际,分析了我国主要港 口的室内环境和舰船舱室环境,确定了舰船压力表现场检定环境条件,并根据GJB 5109-2004关于测试不确定度 比的要求,对适用现场检定的主标准器、测试不确定度比以及合格判据等有关问题进行了探析,并通过了实验验 证,为开展舰船压力表现场检定提供了参考。

0.引言

目前,海军各类舰船均配备了大量压力表,以某 型驱逐舰为例压力表数量上千块,加上舰船的任务 多,停航时间短,使得许多压力表无法按规定周期进 行检定,存在安全隐患迫切需要开展舰船压力表现 场检定以提高工作效率,保证其量值准确可靠。

1.现场检定的环境条件分析

根据JJG52-2013的规定,一般压力表实验室检 定的环境条件为:检定温度相对湿度小于 85%、环境压力为大气压力。舰船压力表现场检定一 般在舰船驻泊的码头库房、舰船舱室开展,也应限定 一定的环境条件。

从我国主要沿海港口常年气温(考虑到北方冬天港 口室内一般都有暖气统计分析,全年室温一般在5 ~35T之间,相对湿度一般也小于85%

从舰船看,随着排水量不断增加,稳定性进一步 增强,以驱逐舰为例在0级、1级海况下停泊或航 行,纵倾、横摇几乎都为0度,许多舱室都有舰员工 作、生活一般都有风机甚至空调,舱室温度也在5~ 35T之间,相对湿度一般也小于85%。

因此,舰船压力表现场检定的环境条件可设定为: 检定温度为5 ~ 35T,相对湿度不大于85% ,环境压 力为大气压力。

2.主标准器的选择

舰船压力表一般用于各种液体、气体与蒸汽的测 量,准确度等级主要有1.0级、1.6级、2. 5级,量程 范围是0~60MPa目前,常用压力表检定装置的主标 准器有:活塞式压力计、精密压力表和数字压力计3 种。由于活塞式压力计工作时必须调整水平,加上砝 码比较重,不便携带,一般用于实验室检定。精密压 力表和数字压力计主标准器具有体积小、环境适应性 强的特点,可用于舰船压力表的现场检定。

3.测试不确定度比和合格判据的分析

GJB 5109 -2004规定,军事计量保障中对被测设备进行合格判定时,被测设备与测量标准的测试不确 定度比一般不得低于4:1。因此,开展现场检定时,舰 船压力表与测量标准主标准器的最大允许误差的绝对 值之比不得低于4:1。

3.1精密压力表为主标准器的分析

压力表在偏离实验室检定温度环境下工作时,指 示值误差将产生偏离计算公式为

A = ±(S + K . At) (1)

式中:S为压力表允许误差%的绝对值;尺为温度系数

04% ; At为环境温度偏离18 -22X15 -25^的绝 X才值。其中,前者适用于精密压力表,后者适用于舰 船压力表。

经计算,0.1级、0.25级精密压力表和1.0级、

6级、2. 5级舰船压力表在5 ~ 35T之间各温度点的 最大允许误差见表1。

根据表1数据,按照测试不确定度比不小于4:1 要求,精密压力表开展舰船压力表现场检定的温度范 围见表2。

从表1可知,现场检定中随着现场温度偏离实验 室检定的环境温度,舰船压力表和精密压力表的最大 允许误差的绝对值将分别增加0^+3)。其 中,At+3)比相应温度点舰船压力表的最大允许误 差的绝对值小2个数量级,对现场检定的示值误差的 影响可忽略不计。因此,以精密压力表为主标准器进 行现场检定合格判定时,舰船压力表的示值误差不得 大于其在表1相应温度点的最大允许误差。

3.2数字压力计为主标准器的分析

数字压力计具有准确度等级高、稳定性好等特点。 以北京康斯特数字压力计为例,其准确度等级分别为 0.05级、0.1级、0.2级,具有温度自动补偿功能,在 -10 ~50t范围内准确度等级保持不变。根据表1 据,在5~35t范围内,上述数字压力计与舰船压力表 的测试不确定度比均不小于4:1,全部适用于开展舰船 压力表的现场检定工作。

现场检定中,温度偏离实验室检定的环境温度时, 数字压力计的最大允许误差将保持不变,舰船压力表 的最大允许误差的绝对值将增加K • At (详见表1),其 示值误差也会相应增加。因此,以数字压力计为主标 准器进行现场检定合格判定时,舰船压力表的示值误 差也不得大于其在表1相应温度点的最大允许误差。

4.实验验证

选两组量程范围为0 ~0. 6 MPa, 0-10 MPa, 0 ~ 60 MPa,准确度等级分别为1. 0级、1. 6级、2. 5级共 18块舰船压力表一组在码头库房,一组在舰船舱室 (在0级和1级海况下),在环境温度为5,10, 30 35t四个温度点,分别以准确度等级为0.1级、0.25 级的精密压力表和0. 05级的数字压力计为主标准器进 行现场检定,并按本文3.1,3.2的合格判据进行判 定,现场检定结果和实验室检定结果一致。其中,量 程范围同为0 ~ 10 MPa的0. 1级精密压力表和2. 5 舰船压力表,在舰船现场和实验室检定(20 T列)的部分数据见表3。

由表1可知,2- 5级、量程范围为0 ~ 10 MPa的舰 船压力表在20, 30, 35尤的最大允许误差分别为± 2.5% xlO, ±2.7% xlO, ±2.9%xlOMPa,艮p: ± 0.25, ±0. 27, ±0.29 MPa,其绝对值均大于表3 相应的最大示值误差绝对值所以,现场检定与实验 室的结果均为合格,现场检定结论与实验室检定结论 一致。

5.结论

本文分析了舰船压力表现场检定的环境条件,以 及精密压力表、舰船压力表的最大允许误差随温度变 化情况按照测试不确定度比不小于4:1的要求,探讨 了主标准器及其适用现场检定的温度范围研究得出 了现场检定的合格判定依据并通过实验验证,在舰 船压力表现场检定的几个方面进行了探索为舰船压 力表现场检定工作的开展提供了参考。