通过设计并实施一系列环境试验，分析得到了典型被校压力表与数字压力计在不同温湿度环境下的 环境影响，为压力现场校准数据修正提供依据和参考，提高现场压力校准的准确度和可靠性。

0.引言

压力是实际应用量最大、涉及面最广的工程计量 参数，压力仪表也被广泛应用于国防军事各个领域。 为满足应急计量保障需求，压力仪表现场校准是大势 所趋。由于脱离实验室环境，现场校准存在一定问题: 一是测量标准其自身的准确度会受影响，缺乏对标准 在现场环境下的适应性评判；二是没有考虑到被测压 力仪表现场环境影响，容易造成对检定结果的“误判”， 使现场校准存在很大风险。

针对以上现场校准问题，根据现场实际情况选择 了主要环境影响因素，对典型的被校压力仪表和压力 标准进行了一系列试验，并对试验数据进行分析，意 在找出现场环境对被校压力仪表和压力标准的影响， 为压力现场校准提供依据和参考，提髙现场压力校准 的准确度和可靠性。

1.环境参数设计

通过调研现场校准实际环境（比如典型的舰船上、机库内、沙漠区等），特设计以下几组环境参数：①在 -10~50t温度范围内选取6个温度点（-10，0，10， 20 , 35 , 50 T)进行温度环境试验；②在30% ~ 95%赚 范围内选取3个湿度点(30%，60%, 90%)进行湿度环境 试验；③温酿验，综誠验参数的选择见表1。

2.被试样品的选择

通过调研发现，现场校准的压力仪表80%以上为 弹性元件式一般压力表，并且大多采用数字压力计作 为压力标准，所以本项目选用典型的一般压力表和数 字压力计作为被试样品进行环境试验。

2.1压力表的选择

对压力表进行选择时，考虑以下几个因素：①量 程：选择40 MPa和16 MPa的液体介质压力表（现场使 用的压力表中，小于40 MPa的液体介质压力表占80% 以上）；②准确度：选择1.0级(部分1.5级）的压力表 (考虑到压力表的准确性，并便于进行环境影响分析）; ③敏感元件：为C形的弹簧管压力表；④弹簧管材料: 选择铜和不锈钢两种常用材料的压力表(考虑到不同材 料的环境影响不同）;⑤表盘尺寸：选择常用的100 mm 外壳公称直径表盘的压力表；⑥安装形式：选择径向直 接式安装压力表，接头尺寸为M20X1.5。据此，共征集 4个厂家的32块压力表进行环境性能试验。

2.2数字压力计的选择

根据所选压力表的量程，选取25 MPa和60 MPa 两种量程的数字压力计，准确度等级选择常用的0.05 级，共征集了 2个厂家的8个数字压力计（每个量程2 块)进行环境试验。

3.试验过程

本试验需要用到的设备包括：温湿度试验箱、油 介质活塞式压力计以及辅助设备引压导管、压力表安 置平台等。

每一个压力表均匀选取4个压力点进行测试，数字 压力计均匀选取9个压力点进行测试，在每一个试验环 境点，均定温2 h后进行正反三个行程的数据测试。

4.试验数据的分析处理

经过为期半年左右的环境试验，得到了每块压力 表和数字压力计的17组数据，参照型式评价大纲中有 关环境温度影响的分析，将压力表和数字压力计的每 个压力点的示值误差与温度、湿度及温湿度综合之间 的关系，绘制成曲线图。

4.1压力表温度影响试验数据分析

此次试验在-10 ~50 t温度范围内进行，压力表 共32块，温度影响量平均值见表2。从表2可以看出， 不同量程的温度影响量平均值比较一致，且铜材质较 不锈钢材质温度影响小。因此，在-10 ~ 50 T内所测 弹簧管压力表的压力值可以参考总平均值0. 0242%/^ 修正到20=10时的压力值。

根据JJF 1415 -2013《数字式压力计型式评价大 纲》计算温度系数尺的平均值，见表3,从表3可以看 出：不同量程、两种材质的温度系数，平均值均小于 JJF 1415 -2013 中 0.04%/r 的要求。

4.2压力表湿度影响试验数据分析

某16 MPa压力表的湿度影响曲线图如图2。

共试验32个压力表样品，在30% ~ 95%湿度范围 内，其中26个样品均满足示值误差的要求，6个样品 超差，通过数据分析，样品超差与湿度变化关系不大。 所以压力表在不同湿度下所受影响不大。

4.3压力表温湿度综合彩响试验数据分析

某16 MPa压力表的温湿度综合影响曲线图如图3。 图3中，横轴下方温度值位于湿度值之上。

32个被试样品中仅有14个在各种温湿度环境条件 下均满足示值误差要求，不同量程压力表之间没有明 显区别；相同温度下，湿度越大，示值误差越大；相 同湿度下，温度越高，示值误差越大；不合格数据集 中在（50^, 60% RH) , (50T, 95% RH)的温湿度情 况下，所以在髙温髙湿环境条件下，校准压力表存在 一定的风险。

4.4数字压力计温度影响试验数据分析

某25 MPa数字压力计的温度影响曲线图如图4所示。

由于所试验数字压力计在-10 ~ 50尤温度范围内 进行了温度补偿，8个数字压力计在-10 ~ 50 t温度 范围内，均满足参考温度20 <€下示值误差要求，不需 要考虑JJF 1416 -2013规范中的“引人的温度系数修正 项?，并且使用温度极限范围也高于规范规定的5 ~ 40 T。

4.5数字压力计湿度彩响试验数据分析

某25 MPa数字压力计的湿度影响曲线图如图5所示。

所试验4个60 MPa量程的数字压力计在30% ~ 95%湿度范围内，均满足0.05级的要求。25 MPa量程 较60 MPa量程受湿度影响大，且湿度越大，其示值误 差越大，所以在60%以上湿度情况下，数字压力计的 示值受到湿度的影响较大，应对其影响进行试验，以 确定能否使用。

4. 6数字压力计温湿度综合影响试验数据分析

某25 MPa数字压力计的温湿度综合影响曲线图如 图6。

8个被试样品中仅有2个（60 MPa)在各种温湿度 环境条件下均满足示值误差要求；60 MPa量程的数字 压力计相对于25 MPa量程的受温湿度影响小；相同温 度下，湿度越大，示值误差越大；相同湿度下，温度 越高，示值误差越大；不合格数据集中在（35T， 95%)，（50T，60%)，（50T, 95%)的温湿度情况 下，所以在高温高湿环境条件下，使用数字压力计存 在一定的风险。

5.结束语

在本项目中，通过对典型的压力表进行环境试验, 得到了一些压力表的环境影响量变化规律，尤其是温 度影响量的总结可为压力表现场校准修正提供参考, 便于对数据进行合理补偿，提高现场校准的准确度； 另外，在高温高湿环境条件下，标准和被校仪表的数 据均有明显影响，避免在高温高湿情况下开展工作， 对降低现场校准风险具有一定意义，同时这也给数字 压力计的选择提供了一定参考，对其防水抗潮性能也 需要进一步观察。

由于本次试验量有限，其他不同类型、不同材质、 不同等级的压力表还有待于进一步细化试验，扩展试 验量。温湿度综合环境试验数据不是单独环境的简单叠加，也不是简单的线性关系，具体的相关性还有待 于进一步研究。另外，本系列试验还不能完全的模拟 真实环境，例如有些高原地区的低气压环境、某些机 载设备运行中的振动环境等在本试验设计中没有体现。