彈簧管壓力表檢定方法的實(shí)踐與思考
0.引言
彈簧管壓力表作為機(jī)械式儀表，有著結(jié)構(gòu)簡單、 成本低廉、可靠性高、量程寬等諸多優(yōu)點(diǎn)，是壓力 計(jì)量領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的工作計(jì)量器具。彈簧管壓力 表包括彈簧管一般壓力表和彈簧管精密壓力表兩種， 這兩種壓力表的檢定分別按照JJG 52-1999《彈簧管 式一般壓力表、真空表、壓力真空表檢定規(guī)程》和 JJG 49-1999《彈簧管式精密壓力表和真空表檢定規(guī) 程》兩規(guī)程進(jìn)行。筆者在彈簧管壓力表、真空表、 壓力真空表多年的檢定實(shí)踐教學(xué)中，對彈簧管壓力 表的檢定方法產(chǎn)生了一些粗淺的認(rèn)識和見解，在此 作一交流。
1. "對準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”和“對準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)” 兩種檢定方法
直接比較法是進(jìn)行計(jì)量檢定工作的主要方法， 原理就是對被檢表和標(biāo)準(zhǔn)表示值進(jìn)行直接的比較， 這又包括“對準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”和“對準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)” 兩種比較方式。從JJG 52-1999和JJG 49-1999來看， 規(guī)程中無疑只是規(guī)定了 “對準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”這一種 檢定的方法。由于被檢表準(zhǔn)確度低，讀數(shù)的精確位 數(shù)有限，因而“對準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”這種方法讀數(shù)簡 單，數(shù)據(jù)處理也比較容易，不足也很明顯，依靠人 眼進(jìn)行估讀必然會產(chǎn)生人為誤差。尤其對于準(zhǔn)確度 較高的壓力表（比如0.06級），分度線較密集，分 度值較小，讀數(shù)較麻煩，人為誤差也較大，這會降 低檢定結(jié)果的準(zhǔn)確度。是否可以采用“對準(zhǔn)被檢看 標(biāo)準(zhǔn)”的方法呢？標(biāo)準(zhǔn)表的準(zhǔn)確度無疑要比被檢表 高，檢定數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度也會更高，數(shù)據(jù)處理會相對麻煩, 但檢定結(jié)果的準(zhǔn)確度會更高，能夠發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)器準(zhǔn)確 度高的優(yōu)勢。但問題在于不是所有的標(biāo)準(zhǔn)器具都能 被看，比如采用砝碼作為標(biāo)準(zhǔn)的活塞式壓力計(jì)，破 碼都是定量的，無法準(zhǔn)確測量出具體的壓力值，使 用這種標(biāo)準(zhǔn)器只能采用“對準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”的辦法, 這可能是JJG 52-1999和JJG49-1999里面沒有規(guī)定 “對準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)”的一個原因。采用精密壓力表或 液體壓力計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)的壓力計(jì)則可以具體讀出測量 結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)“對準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)”，能夠明顯提高 示值誤差的檢定準(zhǔn)確度，但對于輕敲位移這個參數(shù) 只能在被檢表上通過輕敲來實(shí)現(xiàn)，也就是要獲得輕 敲位移，只能通過看被檢而不是看標(biāo)準(zhǔn)，這是“對 準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)”這種方法的致命缺陷，可能是JJG 52-1999和JJG 49-1999里面沒有規(guī)定采用“對準(zhǔn)被 檢看標(biāo)準(zhǔn)”的主要原因。
2.綜合檢定方法的分析
通過上面的分析發(fā)現(xiàn)，“對準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”準(zhǔn)確 度不高，而“對準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)”則無法單獨(dú)完成檢 定工作，能不能將“看標(biāo)準(zhǔn)”和“看被檢”兩者結(jié) 合起來呢？這種方法以前沒有人提出過，也沒有人 采用過，但筆者認(rèn)為這種方法是可行的，也就是以 “對準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)”為基礎(chǔ)，但為了計(jì)算輕敲位移和 回程誤差同時要記錄輕敲后被檢表示值：在示值檢 定的過程中，無論是升壓還是降壓過程，都將輕敲 表殼前的指針對準(zhǔn)被檢表上所選檢定點(diǎn)的壓力值作 為觀測對象，然后記錄此時標(biāo)準(zhǔn)表的示值，并利用 這兩個數(shù)值算得輕敲前的示值誤差；然后輕敲表殼， 記錄此時被檢表示值和標(biāo)準(zhǔn)表示值并算出示值誤差； 最后利用輕敲前后被檢表的示值算出輕敲位移，等 升降壓過程完成后再利用被檢表示值算得回程誤差 (按此過程檢定一般表時重新設(shè)計(jì)的記錄表如表1所 示）。通過以上分析和觀察表1發(fā)現(xiàn)，由于輕敲前要求指針對準(zhǔn)標(biāo)有數(shù)字的整分度處，而這些地方分度減小了人為誤差。但缺陷也非常明顯，所需記錄數(shù) 線粗度與指針寬度吻合，因此對準(zhǔn)容易，防止“對據(jù)較多，數(shù)據(jù)處理起來也更加繁瑣，不利于實(shí)現(xiàn)快 準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”時指針不在整分度處時的讀數(shù)困難，速檢定，且容易導(dǎo)致參數(shù)計(jì)算的混亂，掌握這種方法的難度較大。
3.結(jié)語
“對準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”這種方法簡單實(shí)用，但人 為誤差較大，而“對準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)”雖然可以消除 人為誤差，但尤法單獨(dú)完成檢定工作。采用“對準(zhǔn) 被檢看標(biāo)準(zhǔn)”和“對準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”兩者結(jié)合的綜 合檢定方法無疑可以消除兩種方法的不足，但這種 方法操作起來較為麻煩。可見，IIG 52-1999和JJG 49-1999 M家計(jì)量檢定規(guī)程中只規(guī)定了采用“對準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)看被檢”這一種檢定方法是有其道理的，但采 用“對準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)”和“對準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”兩者結(jié)合的綜合檢定方法無疑也是一種有益的探索和嘗 試。尤其對于彈簧管式精密壓力表的檢定而言，“對 準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”會導(dǎo)致讀數(shù)閑難和人為誤差較大， 采用“對準(zhǔn)被檢看標(biāo)準(zhǔn)”和“對準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)看被檢”兩 者結(jié)合的綜合檢定方法是非常必要的。
