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浅析压力校验仪的选型

发布日期:2016-05-30  来源:  作者:  浏览次数:
【导读】:目前很多技术人员在进行压力设备建标时,压力校验仪的选取不是非常清楚,该文通过举例说明,压力校验仪的选取规则。......

摘要: 压力表的校准是通过压力发生器产生压力,压力校验仪作为压力的指示值,来对被检表进行计量校准的过程,但是目前很多技术人员在进行压力设备建标时,压力校验仪的选取不是非常清楚,该文通过举例说明,压力校验仪的选取规则。

引言
        在国防建设、科学研究以及人们生活、企业生产等各个领域中,凡利用液、气、汽等介质作为动力来源,进行加热、密封试验和性能试验等的活动,都需要用“压力”这个物理量来进行反应。因此,需要使用各种能显示压力量值的仪器仪表来监控压力的大小和变化等,以保证生产、科研的人们生活的正常运行。压力表是对“压力”这个物理量最直观的反映,因此在生产生活中处处可以看到压力表的身影。从精密压力表到一般压力表为了保证各种被检压力表量值的准确可靠,因各计量技术机构都依据国家新修订的计量检定规程JJG 59 - 2007《活塞式压力计检定规程》,建立了适合自己的活塞式压力计标准装置。以前有经验的老师傅告诉我: 根据被检表的量程选取压力校验仪,要做到一一对应,这样才能保证测量的准确性。现在看来这样的方法在以前是正确的,但是随着电子式压力表的流行,用( 弹簧管式) 精密压力表检定一般表的时代已经过去了,目前流行的数字压力校验仪具有测量精度高、分标率高、稳定性好等优点,成为了压力表计量校准的首选,可是如何才能选取最合适的数字压力校验仪一方面能够满足计量校准的要求,另一方面有能够完全覆盖被检表,达到资源的最佳搭配。

1 压力表测量标准的组成和工作原理
1. 1 组成及原理
        活塞式压力计标准装置主要由活塞组件、专用砝码、压力校验仪及附件等组成,以流体力学平衡原理及帕斯卡定律为基础来进行压力的测量,其中活塞可以在活塞筒内进行垂直的上下运动或转动,此时压力通过工作介质作用于活塞底面而产生的力与加在活塞上端的砝码及活塞本体的重力相平衡。压力计算公式为 P=F/A。
式中: F 为流体作用压力,活塞及所加砝码在重力场中产生的力,F = mg,Pa; m 为专用砝码( 包括活塞杆及连接件) 质量,kg; g 为使用地点的重力加速度,m/s2 ; A 为活塞有效面积; P 为被测压力,N/m2。

1. 2 功能
        活塞式压力计标准装置能够对测量范围一定,准确度等级一定的弹性元件式一般压力表、精密压力表、压力真空表进行计量校准。
1. 3 主要依据的检定规程
        根据测量标准装置的技术参数以及主要检定对象,可依据的技术规范主要有两个: JJG 49 - 2013《弹性元件式精密压力表和真空表检定规程》; JJG 52 - 2013《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》。

2 压力校验仪的选型规则
        活塞式压力计标准装置中压力校验仪的选型是依据被检表的情况进行的,具体选型规则为:
1) 首先明确几个概念: 技术人员需要对被校准对象有个明确的认知,在已知的被校准压力表中,最大量程为Pmax、最小压力量程为Pmin、被校准压力表的准确度为ΔPv( verification 被检) 、作为标准压力校验仪的数字压力计的准确度为△Ps( standard 标准) ;
2) 依据JJG 49 - 2013《弹性元件式精密压力表和真空表检定规程》、JJG 52 - 2013《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》中关于压力校准的有关规定,压力校验仪准确度与被检表准确度要满足1: 4 的关系,因此在进行择压力校验仪量程的选择时,应该首先计算被检表量程倍数x = ΔPv /( ΔPs × 4) ;

3) 压力校验仪量程必须按照从大到小的顺序进行选择,具体的选择步骤为:
①第一只压力校验仪的量程P1必须选择被校准表中量程最大的那一块,也就是P1 = Pmax,依据其倍数关系可知,第一只压力校验仪P1能够覆盖到被检表的量程是P1 /x;
②第二只压力校验仪的量程P2,应选择小于P1 /x的下一被检表量程,依据其倍数关系可知,第二只压力校验仪P2能够覆盖到被检表的量程是P2 /x;
③第三只压力校验仪的量程P3,应选择小于P2 /n的下一被检表量程,依据其倍数关系可知,第三只压力校验仪P3能够覆盖到被检表的量程是P3 /x;
④第四只压力校验仪的量程P4,应选择小于P3 /x的下一被检表量程,依据其倍数关系可知,第四只压力校验仪P4能够覆盖到被检表的量程是P4 /x;以此方法类推,直到选取的压力校验仪的量程能够覆盖到最小的被检表量程Pmin为止。

3 举实例进行说明
一个计量技术机构被检的压力表有如下量: 5,10,25,60,100,160 kPa 及1,2,6,10,16,25,30,40,60 MPa,该批仪表的最高准确度为1. 0% FS。则标准表的选取步骤为:
①在已知的被校准压力表中,最大量程为Pmax =60 MPa、最小量程为Pmin = 5 kPa、被校准压力表的准确度为ΔPv = 1. 0%、作为标准压力校验仪的数字压力计的准确度为ΔPs = 0. 05%;
②依据被检表量程倍数x = ΔPv /( ΔPs × 4) = 1. 0% /( 0. 05% × 4) = 5;
③按照压力校验仪的选型规则进行选型第一只压力校验仪量程必选选择被校准表的最大量程,也就是60 MPa 的压力校验仪,根据被检表量程倍数x = 5 可知,
         第一只压力校验仪能覆盖到被检表的量程为60 MPa /5 = 12 MPa;
         第二只压力校验仪量程应选择小于12 MPa 的下一被检表量程,根据被检表量程倍数x = 5 可知,第二只压力校验仪能覆盖到被检表的量程为10 MPa /5 =2 MPa;第三只压力校验仪量程应选择小于2 MPa 的下一被检表量程,根据被检表量程倍数x = 5 可知,
         第三只压力校验仪能覆盖到被检表的量程为2 MPa /5 =0. 4 MPa;
         第四只压力校验仪量程应选择小于0. 4 MPa 的下一被检表量程,根据被检表量程倍数x = 5 可知,第四只压力校验仪能覆盖到被检表的量程为160 kPa /5 =32 kPa;第五只压力校验仪量程应选择小于32 kPa 的下一被检表量程,即25 kPa,根据被检表量程倍数x = 5 可知,
         第五只压力校验仪能覆盖到被检表的量程为25kPa /5 = 5 kPa;也就是说,购置以上五块规格的压力校验仪就能够实现被检表的校准。

4 结束语
以上只是举了一个简单的例子,对一般压力表计量校准中压力校验仪的选择进行了阐述。以期能够使从事压力计量检定工作的技术人员很好的把握压力校验仪的选取,能够避免不需要的浪费,将有限的资金真正的投入到需要的地方。

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