本文介绍了精密压力表检定过程中数据处理的技巧,以及相关的改进措施。提高了工作效率,缩短了检定时间,具有一定的推广价值。
1.问题的提出
JJG49-1999适用于上限为(-0.1?250)MPa系列弹簧管式精密压力表和真空表的首次检定、后续检定和使用中检验。在实际检定过程中,检定数据量比较多,如
(1)JJG49-1999的5.3.2.3款规定,精密表示值误差检定点不少于8个点(不包括零值)检定点尽可能在测量范围内均匀分布。检定时对每一检定点在升压和降压时均应进行两次读数,这样每块精密表进行1次示值误差的检定至少有32个检定数据。
(2)JJG49-1999的5.3.2.6款规定,对0.06、.1级精密表按(JJG49-1999,以下同)5.3.2.4方法连续进行3次检定对0.16>0.25级精密表按5.3.2.4方法进行2次检定,对0.4、.6级精密表按5.3.2.4方法进行1次检定;300分格精密表按5.3.2.4方法连续进行2次检定。在整个检定过程中不允许调整精密表。这样对0.06、.1级精密表的示值误差的检定至少有96个检定数据,其它如0.16、.25级精密表和0.4、.6级精密表则分别有64个和32个检定数据。检定数据如此之多,且在以下几个方面,处理起来比较麻烦,且耗费检定时间。
1.1检定数据的读取
精密表的准确度等级分为6种(见HG49-1999表1),每种规格的分度值都不一样,根据JJG49-1999中5.3.2.4要求,示值读取时按分度值的1/10估读,检定数据小数点后需保留的位数取决于分度值的大小,分度值越小,小数点后需保留的位数越多。
如?一块准确度等级为0.25级、测量上限为0.16MPa的精密表,相邻示值间有20道刻度线,其分度值为0.01/20=0.0005(MPa),则读数最小应读至0.0005/10=0.00005(MPa)。若该精密表指针所指示位置在0.10分度值线偏右边3/10处,则该精密表指针指示的读数则是?先估读出3/10分度值,再按下式计算?示值=0.10+0.0005X(3/10)=0.10015(MPa)。
1.2检定数据的处理
对示值误差、回程误差(变差)和轻敲位移的检定,根据JJG49-1999,需计算各检定点示值的最大值与最小值之差、各次示值读数的平均值、各次的读数与该点标称值的最大偏差,最后根据计算的各项误差值与“精密压力表允许误差计算值一览表”(见JJG49-1999附录E)中的数值进行比较,判定该表是否合格。如表1为实际检定过程中的一组数据.
数据处理如下?
示值误差=0.10015-0.10000=0.00015(MPa)回程误差=0.10015-0.09990=0.00025(MPa)轻敲位移=0.00010(MPa)
检定点各次读数与该点标称值的最大偏差?+0.00015允许值?±0.00040
检定点各次读数的平均值=(0.09990+0.10005+
09995+0.10015)/4=0.10000(MPa)
检定点各次读数与该点标称的最大偏差=0.10015-0.1000=0.00015(MPa)
1.3检定结果的判别
“精密压力表允许误差计算值一览表”(见JJG49-1999附录E)给出了精密表的允许误差值,但数据都很长,其中最长的达7位,计算过程中稍有疏忽就会出现错误,而且判别起来困难。
如该精密表的允许误差为±0.00040MPa,与(上文2)检定数据的处理结果相比较,没有一项超差。
2.术语和改进
2.1术语的引进
受“300分格精密表准确度等级及其计量性能要求”(见JJG49-1999表2)的启发,为了方便检定数据的读、记取,引进了“格”,后来又引进了“小格”等术语。
对这两个术语兹作如下的定义:
格—害密表的最小刻度,其量值为该表的最小分度值。
小格—各的1/10。小格只是人为的把精密表的最小分度进行10等分,而在表盘上并不存在,引入该术语,只是避免出现小数位,表达直观且便于计算,如JJG49-1999表2中“0.7格”相应可变成为“7小格”,其它类推。
2.2对JJG49-1999附录A的改进
JJG49-1999中附录A“精密压力表(或真空表)检定记录表”(如表1)是与检定规程相适应的,由于引进了“格”““小格”,为了简化数据的记录,对该表也作了部分的改进。
(1)表1中“标准仪器的压力值或(真空值)”栏记录计量单位保持为原“MPa”不变。
(2)表1中“检定点各次读数的平均值”由于根据规程要求要记入检定证书,故计量单位仍采用“MPa”,计算公式为:检定点各次示值读数平均值(MPa)=标准压力值+四次示值误差读数的平均值(小格)X小格对应的“MPa”值。
(3)将表1中“$轻敲后被检仪表示值”改为“$轻敲后被检仪表示值误差(小格)”。其余栏记录计量单位均改为“小格”。
(4)改进后的表格形式如表2所示:
2.3对JJG49-1999附录E的改进
JJG49-1999附录E“精密压力表允许误差计算值一览表”(表3为该一览表的摘录部分)中的允许误差计算值位数太长,实际操作中很不方便。在工作过程中,根据每块表的具体情况可作相应的改进。即根据每块表不同的分度值,将“允许误差计算值”一栏的计量单位由“MPa”转化为“格”或者“小格”。时间长了,常用的精密压力表都可以转化出来,用起来很方便。
2.4改进的效果
(1)简化了检定数据;
(2)数据处理简便易算;
⑶检定结果一目了然,容易判断。
3.实例
一块如1.1中准确度等级为0.25级、测量上限为0.16MPa精密表需要检定,有关的步骤简述如下:
(1)分度值、格、小格的计算。
分度值=0.01/20=0.0005(MPa)
格=分度值=0.0005(MPa)小格=格X(1/10)=0.00005(MPa)
(2)示值误差、回程误差(变差)和轻敲位移的检定及数据处理。
以本文中1.1为例,在检定点0.10MPa处,若该精密表指针所指示位置在0.10分度值线偏右边3/10处,则该精密表指针示值可直接记入表2中“轻敲后被检仪表示值误差(小格)”栏为“3”省略了表1中需要换算(0.10+0.0005X(3/10)=0.10015(MPa))步骤若指针偏左2/10分度值,可记为“-2”,其它各检定点读数以此类推。检定记录的具体情况见表1、表2(该表只列出0.10MPa的位置读数)。
在数据处理时可将正负号代入计算式中直接进行运算’如:
示值误差=+3(小格)
回程误差=(+3)-(-2)=+5(小格)
轻敲位移=+2(小格)
检定点各次读数的误差平均值(实际工作中此计算值按四舍五入修约规则进行取舍)=[(-2)+(+1)+(-1)+(+3)]/4=1/4(小格)=0(小格)
检定点各次读数与该点标称的最大偏差=+3(小格)
(3)检定结果的判别。
检定结果处理时,可将该表的允许误差值也按小格进行计算,然后直接与表4进行比较,判断该表是否合格。
4.结束语
按精密表检定示值读数进行记录和数据处理,技术熟练的检定员至少需要30分钟才能完成,采用格或者小格进行记录和数据处理,一般只需10分钟即可完成,提高工作效率达3倍,此方法适用于各种型号规格的精密表. |