中高压气动控制系统中压力表的校准方法

用现场校准的方法，解决中高压气动控制系统中禁油禁水压力仪表的校准工作，同时实现对中高压控制系统的压力特性进行检测。

1.校准的特点

校准服务早己出现，但是受各种条件的限制，它能完成的工作往往低于人们的期望，其主要的特点在于服务方式由实验室移到了现场，在不拆卸被校仪器的前提下进行校准。

2.校准的原则

1)对现场可拆卸的计量器具，企业大多选择到专业计量检定机构进行周期送检来实现量值溯源，对各种不适宜拆卸运输的仪表，目前大多采用校准的方法实现量值溯源。

2)校准在满足客户需求的前提下，应根据校准现场的具体环境，因地制宜，拟定适合的校准方法，很多情况下，校准就是校准方法或校准设备的探索和创新。

3)现场测量时，一般根据现场实际情况，确定现场的校准点。有些现场被校设备长期工作在某一特定值附近，校准点可选择该特定值；有些现场被测值在不同的时间段内有变化，如果有技术手段可以调节改变被测值，则可选定1?3个不同的校准点进行校准。

3.工作程序

为了保证屮高压气动控制系统屮指示仪表的准确性，我们搭建了一套现场校准系统:在原气动控制系统上，选择等压点或称等压输出口，接出一个等压管路，将校准仪器的压力传感器接在管路上，与系统一道进行等压校准测试。测试时，先进行系统压降特性的测试，然后再进行示值校准。对测试和校准的数据进行分析，确定系统压降特性，剔除读数压降影响，得到校准结果。为实现这一目的，进行相关的试验，并对试验数据进行分析，依据分析数据编写校准规范，再依据校准规范对校准系统进行性能测试和量值测量并对测量结果进行不确定度分析和验证。

4.工作原理

利用流体静力平衡原理，采用系统内等压点同步校准的方法，对屮高压气动控制系统内的压力仪表进行现场校准，同时进行控制系统压降速率的测量（原理图见图1)。

屮高压气动控制系统(包括所有的压力控制系统）的泄露是不可避免的，但是这种泄露必须控制在系统设计要求范围内，满足系统预期使用要求。我们引申为只要这种泄露不影响系统内指示仪表的读数准确度，就说明该系统可以正常使用。基丁?此构想我们设计了系统压降特性检查和系统仪表示值校准两个关键环节。

5.实验过程

5.1系统压降特性检查

将气动压力控制系统缓慢升压（降压)至常用最高压力点M有数字指示的分度线的附近，当系统内压力达到相对稳定时，读取标准器示值Ml，静压3min后再次读取标准器示值M2，然后缓慢降压(升压)至常压。

5.1.1压降速率的计算

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5.1.2读数压降的计算

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尨=p-(MPa)

读数压降超过被校仪表读数要求的1/3时，示值校准应考虑读数压降对测量结果的影响；当读数压降超过被校仪表读数要求时，示值校准无法在此气动控制系统上进行。

5.2示值校准

5.2.1压力表的示值校准

从零点开始至常用最高压力点，按标有数字的分度线进行，不少于三个压力点，必要时可按用户要求增加测量点。校准时逐点平稳地升压(或降压)，当系统内压力达到相对稳定时，在短时间内（不超过15s)顺序读取被校仪器值和标准仪器值，当示值达到常用最高压力点后，切断压力源，耐压

min，然后平稳地降压(或升压)至常压。

5.2.2压力表的读数要求

0.6级及以上压力表的示值应按最小分度值的1/10估读1级及以下压力表的示值应按最小分度值的1/5估读。

5.2.3压力表的示值误差

示值误差=被校示值一实际压力

值实际压力值=标准示值+读数压降

6.实验结果

在校准规范和建标技术报告的编写过程屮，我们反复进行了大量的实验，采集了大量的实验数据，经过对实验数据和整个校准系统测量不确定度的科学分析，得出如下结论：

测量标准范围：一0.卜25MPa

测量标准准确度:0.05级

测量结果范围：一0.卜25MPa

测量结果不确定度:U99=0.06%kp=2p=15MPa。

上述结论表明该校准系统(包括校准规范）符合量值溯源和量值传递的要求，可以对0.4级以下0?25MPa工作用压力指示仪表进行示值校准，在对校准结果进行符合性判别时校准规范完全依据JJG52—1999《弹簧管式压力表检定规程》屮相关要求执行。在对系统气密性对校准结果的影响的分析屮，我们得到的结论是，不同的压力下系统的泄露量是不同的，造成的读数压降也不同。我们在校准规范屮规定了科学的方法，剔除读数压降带來的影响。在给出系统性能结论时，我们是以最大压力的压降速率给出的，这个结论值可以由用户根据实际需要使用。我们依据测量理论和不确定度理论的基础，借助多年的工作经验和大量的实验数据，制定了JJF1001—2003(105Q)《屮高压气动控制系统校准规范》，规定了控制系统可用的判定方法、指示仪表的校准方法、读数压降的剔除方法以及不确定度的评定方法。

结语：屮高压气动控制系统校准装置的建立，解决了型号工程气动控制系统屮纯净气介质指示仪表的校验问题。这些指示仪表每年需要进行两次校验，一般省市级计量技术机构无法解决纯净气体介质屮高压校验，只有送国家计量院或国防科技工业第一计量测试屮心进行检定。而用该方法只需两人两天时间即可完成一次校验的全部工作。另外，该校准装置的建立其社会意义也是重大的。该校准装置不仅为解决各类(纯净气体介质）压力仪表进行现场检定/校准提供了可操作的校准规范，还为进行广泛的压力环境的测试提供了操作的依据。在工矿企业屮，对压力环境要求比较严格的压力系统，其整体环境的测试仅靠指示仪表是无法完成的，所以借助该校准装置对压力环境进行测试，可以为压力环境的各项技术指标提供准确可靠的数据。