精密壓力表檢定規(guī)程修訂分析及建議
精密壓力表主要用來(lái)校驗(yàn)工業(yè)用普通壓力表，也可用于高精度壓力測(cè)量。隨著精密表產(chǎn)品的變化和檢定工作 的深入開(kāi)展，原檢定規(guī)程JJG 49——1999《彈簧管式精密壓力表和真空表》存在一些不適應(yīng)的地方，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢 驗(yàn)檢疫總局于2013年6月27日發(fā)布了新規(guī)程JJG 49——2013《彈性元件式精密壓力表和真空表》，用于彈性元件式 精密壓力表和真空表的檢定工作。對(duì)新版檢定規(guī)程中新增、改動(dòng)以及刪除的內(nèi)容進(jìn)行分析研究，有助于檢定人員更好 地理解、掌握和應(yīng)用。通過(guò)新規(guī)程的實(shí)際使用，發(fā)現(xiàn)仍存在不合理之處，對(duì)此進(jìn)行研究并提出意見(jiàn)及建議。
0.引言
精密壓力表是壓力測(cè)量測(cè)試、檢測(cè)校驗(yàn)、檢驗(yàn)檢 定等壓力參數(shù)相關(guān)領(lǐng)域中最常用的一種計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器， 其量值不準(zhǔn)將會(huì)直接影響測(cè)量、檢定的質(zhì)量。針對(duì)精 密壓力表的JJG 49——2013《彈性元件式精密壓力 表和真空表》國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程已于2013年6月27 日頒布，2013年12月27日正式實(shí)施，替換JJG 49—— 1999《彈簧管式精密壓力表和真空表》國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程。新規(guī)程采用了國(guó)際法制計(jì)量組織（OIML)國(guó)際 R109《帶有彈性元件的壓力表和真空表（標(biāo)準(zhǔn)儀表）》 的部分內(nèi)容，在JJG 49——1999的基礎(chǔ)上修訂而成。
1.修訂必要性研究
1.1不符合《國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程管理辦法》的要求 JJG 49——1999《彈簧管式精密壓力表和真空 表》國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程已實(shí)施十多年，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)3~5 年的修訂期限，其中有部分內(nèi)容不符合《國(guó)家計(jì)量檢 定規(guī)程管理辦法》的要求。按照《國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程 管理辦法》，國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程必須符合JJF 1001— 1998《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》、JJF 1002——2010國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》和JJF 1059——2012 《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》等有關(guān)規(guī)定。
1.2彈性元件式精密壓力表的檢定需求
彈性元件式精密壓力表的品種規(guī)格越來(lái)越多， 而原規(guī)程有其局限性，覆蓋面小。為此，有必要制定 一個(gè)能適合各種形式的彈性元件式精密壓力表檢定 的國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程。
1.3適應(yīng)精密壓力表國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn)
精密壓力表國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1227 2010
《精密壓力表》已經(jīng)頒布，規(guī)程的有些要求應(yīng)該與新 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)。
鑒于以上原因，很有必要制定一個(gè)新的《彈性元 件式精密壓力表和真空表》國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程，以適 應(yīng)我國(guó)壓力量值傳遞和溯源的需要。
2.主要修訂內(nèi)容分析
2.1新增加的內(nèi)容分析
2.1.1新增“引言”
按JJF 1002——2010《國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程編寫 規(guī)則》引言為必備內(nèi)容的要求[3]，增加了 “引言”部分 的內(nèi)容，在“引言”中介紹了修訂的依據(jù)以及規(guī)程的 主要技術(shù)變化。
2.1.2新增“引用文獻(xiàn)”
新規(guī)程增加了 “引用文獻(xiàn)，’的內(nèi)容，引用了 JJF 1008——2008《壓力計(jì)量名詞術(shù)語(yǔ)及定義》和GB/T 1227——2010《精密壓力表》兩個(gè)文件。
2.1.3新增“術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位”
新規(guī)程增加了 “術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位”的內(nèi)容，術(shù)語(yǔ) 中定義了彈性元件式壓力表和彈性形變兩個(gè)概念， 計(jì)量單位規(guī)定了精密表使用的法定計(jì)量單位為Pa (帕斯卡）和它的十進(jìn)制倍單位。
2.1.4新增“零位誤差”
新規(guī)程在“計(jì)量性能要求”中增加了“零位誤差” 的內(nèi)容，相應(yīng)地在“檢定方法”中增加了 “零位誤差檢 定”，規(guī)定了零位誤差檢定應(yīng)在示值誤差檢定前后 各做一次，且必須在精密壓力表內(nèi)腔通大氣的情況 下進(jìn)行。
2.1.5新增“檢定項(xiàng)目表”
新規(guī)程增加了首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢 査的檢定項(xiàng)目表，檢定項(xiàng)目包括外觀、零位誤差、示 值誤差、回程誤差、輕敲位移和指針偏轉(zhuǎn)平穩(wěn)性6項(xiàng)， 相比原規(guī)程增加了零位誤差的檢定，在檢定時(shí)機(jī)上 除了使用中檢査時(shí)不進(jìn)行外觀檢査外，其余項(xiàng)目均 為應(yīng)檢項(xiàng)目。
2.1.6新增附錄“檢定證書檢定結(jié)果頁(yè)格式在原有附錄C“精密表檢定證書內(nèi)頁(yè)格式”的基 礎(chǔ)上增加了附錄“檢定證書檢定結(jié)果頁(yè)格式”，出具 檢定證書時(shí)，在該頁(yè)列出外觀、零位誤差、示值誤差 等6個(gè)檢定項(xiàng)目的結(jié)果以及檢定結(jié)論。
2.2改動(dòng)的內(nèi)容分析
2.2.1規(guī)程的適用范圍
新規(guī)程內(nèi)容適用于所有彈性元件式精密壓力表 和真空表的檢定。彈性元件式精密壓力表按照彈性 敏感元件不同分為彈簧管式、膜盒式、膜片式和波紋 管式等，擴(kuò)大了規(guī)程的適用范圍。
2.2.2準(zhǔn)確度等級(jí)及最大允許誤差表
在原規(guī)程中，表1的名稱為“準(zhǔn)確度等級(jí)及允許 誤差表”，新規(guī)程改為了 “準(zhǔn)確度等級(jí)及最大允許誤 差表”，使用最大允許誤差表征更準(zhǔn)確和規(guī)范。新規(guī) 程在表1的備注中明確規(guī)定了 0.6級(jí)為降級(jí)使用的 精密壓力表；精密表最大允許誤差應(yīng)按其量程的百 分比計(jì)算。
如測(cè)量范圍為0~60 MPa，準(zhǔn)確度等級(jí)為0.25 級(jí)的精密壓力表最大允許誤差=±A% (上限-下限） =±0.25%x(60-0)=±0.15 MPa。
2.2.3對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器的誤差要求
檢定精密壓力表時(shí)標(biāo)準(zhǔn)器的最大允許誤差絕對(duì) 值不得大于被檢精密表最大允許誤差絕對(duì)值的1/4。 原規(guī)程中注明：檢定0.16級(jí)精密表可選用0.05級(jí)標(biāo) 準(zhǔn)，新規(guī)程中則沒(méi)有，應(yīng)嚴(yán)格按照1/4原則選擇標(biāo)準(zhǔn)器。
如判斷0.05級(jí)16MPa數(shù)字壓力計(jì)是否可以檢 定0.25級(jí)10MPa精密壓力表： 數(shù)字壓力計(jì)最大允許誤差 M1=±0.05%x (16-0) =±0.008 MPa 精密壓力表最大允許誤差 M2=±0.25%x (10-0) =±0.025 MPa
IM1 |> +M2，所以0.05級(jí)16MPa數(shù)字壓力計(jì)
不能檢定0.25級(jí)10MPa精密壓力表。
分析可得：用滿量程準(zhǔn)確度計(jì)算的壓力標(biāo)準(zhǔn)，必 須要按照最大允許誤差的1/4進(jìn)行計(jì)算，不能簡(jiǎn)單地 按照等級(jí)的1/4選擇標(biāo)準(zhǔn)器，只有當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)器與被檢表 同量程時(shí)才能直接用等級(jí)的1/4判斷。本例中若選用 0.05級(jí)10MPa的數(shù)字壓力計(jì)可以檢定0.25級(jí)10MPa 精密壓力表。
精密壓力表作為標(biāo)準(zhǔn)器檢定一般壓力表時(shí)也應(yīng) 嚴(yán)格按照1/4原則進(jìn)行判定。
2.2.4檢定用工作介質(zhì)
新規(guī)程中規(guī)定了按精密壓力表不同測(cè)量上限 規(guī)定用工作介質(zhì)不同，比原規(guī)程進(jìn)行了細(xì)化，對(duì)比如 表 1 所示。
2.2.5液柱高度差修正
示值誤差檢定時(shí)，新規(guī)程規(guī)定：選用液體為工作 介質(zhì)的壓力標(biāo)準(zhǔn)器檢定精密表時(shí)，應(yīng)使精密表指針 軸與壓力標(biāo)準(zhǔn)器測(cè)壓點(diǎn)處在同一水平面上，當(dāng)液柱 高度差產(chǎn)生的壓力值超過(guò)被檢表最大允許誤差絕對(duì) 值的1/10時(shí)，應(yīng)對(duì)由此產(chǎn)生的示值誤差進(jìn)行修正。
對(duì)于液柱高度差修正，新舊規(guī)程有兩方面不 同：原規(guī)程規(guī)定測(cè)量范圍在0.6MPa時(shí)才需要進(jìn)行修 正，新規(guī)程則需要計(jì)算；原規(guī)程修正方法只提到了在 活塞上砝碼，新規(guī)程增加了示值修正的方法。
要進(jìn)行液柱高度差修正，必須了解不同壓力 儀表的參考位置:彈簧管式壓力表的參考位置為指針 中心軸所在的水平面；活塞式壓力計(jì)的參考位置為 活塞在工作位置時(shí)活塞桿下端面所在的水平面；數(shù) 字壓力計(jì)的參考位置為其感壓元件所在的水平面。
當(dāng)精密壓力表參考位置高于活塞壓力計(jì)參考 位置時(shí)，有3種方法對(duì)壓力值進(jìn)行修正：在活塞的承 重盤上加放相當(dāng)于該壓力值的小砝碼；將被檢精密 壓力表的讀數(shù)加上修正值作為最終數(shù)據(jù)；將活塞壓 力計(jì)標(biāo)準(zhǔn)壓力值減去修正值作為標(biāo)準(zhǔn)壓力值。
2.2.6檢定及記錄
示值誤差檢定增加：真空表測(cè)量上限的檢定 點(diǎn)按當(dāng)?shù)卮髿鈮?/span>90%以上選取。
回程誤差檢定新規(guī)程強(qiáng)調(diào)了回程誤差檢定是 在示值誤差檢定時(shí)進(jìn)行，且為同一檢定點(diǎn)升壓、降壓 輕敲表殼后被檢精密表示值之差的絕對(duì)值，而原規(guī) 程僅表述為示值之差，缺少絕對(duì)值的描述。
檢定記錄表格的表頭表述進(jìn)行了部分修改，如 第10列由“檢定點(diǎn)示值的最大值與最小值之差”修改 為“回程誤差”；第12列由“檢定點(diǎn)各次的讀數(shù)與該 點(diǎn)標(biāo)稱值的最大偏差”修改為“示值誤差”。
2.3刪除的內(nèi)容分析
刪除了測(cè)量范圍上限。在原規(guī)程的“范圍”中 規(guī)定測(cè)量范圍上限為-0.1 ~250 MPa，新規(guī)程刪除了 對(duì)測(cè)量范圍的要求。
刪除了 0.06級(jí)精密壓力表內(nèi)容。精密壓力表 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1227 2010《精密壓力表》明確規(guī)
定了精密壓力表的準(zhǔn)確度等級(jí)產(chǎn)品分類，其中不包
含0.06級(jí)精密表。實(shí)際上GB/T 1227——2002中就
已取消了 0.06級(jí)精密表，在2013年修訂的檢定規(guī)程中才刪除了 0.06級(jí)精密壓力表的相關(guān)內(nèi)容。
3)刪除了附錄“精密壓力表允許誤差計(jì)算值一 ll々?=fcl ,，。
3.意見(jiàn)及建議
新版精密壓力表檢定規(guī)程JJG 49 2013已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施，通過(guò)認(rèn)真學(xué)習(xí)、新舊對(duì)比以及實(shí)際使 用，認(rèn)為新規(guī)程在邏輯性和可操作性方面有了很大 進(jìn)步，可是仍然存在一些不合理的地方，通過(guò)檢定研 究，本文對(duì)零位誤差檢定和示值誤差檢定兩個(gè)方面提 出意見(jiàn)和建議。
3.1關(guān)于“零位誤差檢定”
“零位誤差”是新規(guī)程引進(jìn)的概念，包含零點(diǎn)的 示值誤差、無(wú)調(diào)零裝置的要求、微調(diào)器的要求3方面 內(nèi)容，在原規(guī)程中均有相應(yīng)要求；新規(guī)程將3個(gè)內(nèi)容 合并為“零位誤差”，體現(xiàn)了對(duì)零點(diǎn)的重視，零點(diǎn)準(zhǔn)確 與否嚴(yán)重影響精密壓力表的性能。新規(guī)程針對(duì)“零位 誤差”概念增加了“零位誤差檢定”方法，在檢定證書 檢定結(jié)果頁(yè)列出了“零位誤差”結(jié)果，可是在附錄A 檢定記錄表格式中卻沒(méi)有“零位誤差”記錄，如圖1 所示。
零點(diǎn)的示值誤差檢定可以在數(shù)據(jù)表格中加入標(biāo) 準(zhǔn)器的壓力值為0的數(shù)據(jù)行，建議在檢定結(jié)果欄加 入一項(xiàng)“零位誤差”，以記錄“零位誤差”的檢定結(jié)果。 3.2關(guān)于“示值誤差檢定”
新規(guī)程中關(guān)于示值誤差的定義：“輕敲前、后被 檢精密表示值與標(biāo)準(zhǔn)器示值之差即為該檢定點(diǎn)的示 值誤差”，按字面理解輕敲前和輕敲后的示值與標(biāo)準(zhǔn) 器示值之差均為該點(diǎn)示值誤差，實(shí)際使用中應(yīng)該是 兩個(gè)差值中絕對(duì)值較大的那個(gè)作為該點(diǎn)示值誤差， 因此建議對(duì)于示值誤差的定義修改為“輕敲前、后被 檢精密表示值與標(biāo)準(zhǔn)器示值之差中絕對(duì)值較大的差 值即為該檢定點(diǎn)的示值誤差”。
新規(guī)程中關(guān)于輕敲位移的定義：“輕敲位移是在 示值誤差檢定時(shí)進(jìn)行，同一檢定點(diǎn)輕敲精密表外殼前與輕敲精密表外殼后指針位移變化所引起的示值變 動(dòng)量即為輕敲位移數(shù)”。從規(guī)程理解，輕敲位移是一 個(gè)絕對(duì)值，沒(méi)有正負(fù)，而檢定記錄表中僅僅記錄了輕 敲后被檢表示值，這就導(dǎo)致了從檢定記錄中無(wú)法看 出被檢表輕敲前示值，無(wú)法判斷被檢表輕敲前差值， 那“較大差值”即“示值誤差”也就無(wú)從判斷。要解決 這個(gè)問(wèn)題有兩個(gè)方法：
在圖1的檢定記錄中增加輕敲前被檢表示值 —欄，那就可以解決上述問(wèn)題，但是增加了原始記錄 的工作量。
重新定義一下“輕敲位移”，既然是位移就應(yīng) 該有方向，要有正負(fù)，定義輕敲位移=輕敲后示值-輕 敲前示值，那么輕敲前的示值不用記錄在記錄表上也 可以推算出來(lái)。
4.結(jié)束語(yǔ)
彈性元件式精密壓力表具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用維 護(hù)方便、工作安全可靠、檢測(cè)范圍廣、價(jià)格低廉、容易 讀數(shù)、具有足夠的檢測(cè)精度和示值穩(wěn)定性等特點(diǎn), 在壓力檢測(cè)中得到廣泛應(yīng)用。新版精密壓力表檢定 規(guī)程JJG 49——2013的實(shí)施為彈性元件式精密壓 力表的檢定提供了依據(jù)，適應(yīng)我國(guó)壓力量值傳遞和溯 源的需要。通過(guò)對(duì)新規(guī)程的理解和學(xué)習(xí)，對(duì)于正確開(kāi) 展精密壓力檢定工作格外重要。在對(duì)精密表多年檢 定經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)新規(guī)程提出了意見(jiàn)和建議，使得 規(guī)程具有更好的邏輯性和可操作性。
