如何解決用活塞式壓力計(jì)檢定壓力表時(shí)的倒砝碼問題
1.問題的提出
按照壓力計(jì)量檢定的要求，所有檢定點(diǎn)要均勻稠 密地分布在整個(gè)測(cè)量范圍之中，也就是每相鄰2個(gè)檢 定點(diǎn)的壓力差應(yīng)該是相等的，并且還要求在正行程檢 定過程中，儀表指針應(yīng)總是逐點(diǎn)一步一步地向測(cè)量上 限移動(dòng)；在反行程檢定過程中，儀表指針應(yīng)總是逐點(diǎn) 一步一步地向測(cè)量下限移動(dòng)。所以也就要求有較多同 重量的砝碼才能做到這一點(diǎn)?？涩F(xiàn)在所有砝碼重量單 位的系數(shù)卻只有1和5。砝碼系數(shù)為1的只有4個(gè)或 6個(gè)。而在普通壓力表和精密壓力表的實(shí)際檢定過程 中，要求砝碼重量的系數(shù)至少要有1、2、4、5 (或 6)。因而當(dāng)每相鄰二個(gè)檢定點(diǎn)的壓力差的系數(shù)為1、 2、4、6時(shí)就要來回倒砝碼。也就是要想往上加砝 碼，得先拿下一個(gè)或幾個(gè)小砝碼，再加上一個(gè)或二個(gè) 大砝碼；要想往下減砝碼，得先拿下一個(gè)或二個(gè)大砝 碼，再加上一個(gè)或幾個(gè)小砝碼。這樣不僅浪費(fèi)人力和 時(shí)間，而且對(duì)儀表壓力值變動(dòng)的考核也會(huì)造成影響。 主要表現(xiàn)在不能準(zhǔn)確地測(cè)量出卡、跳、滯和竄動(dòng)現(xiàn) 象。如果在每倒動(dòng)一次砝碼之前，就關(guān)閉一次被檢儀 表的閥門，待砝碼倒動(dòng)完之后，再將被檢儀表的閥門 打開，當(dāng)然也可以做到被檢儀表在增壓檢定中，步步 增壓而不回壓；在降壓檢定中，步步降壓而不先多降 壓，后再少回壓。但閥門用得太頻，不僅麻煩，閥門 的密封性不久也會(huì)喪失，見表1 ~3。
要研究自動(dòng)化搬砝碼的問題，首先還是解決砝碼 重量單位系數(shù)和同重量砝碼的個(gè)數(shù)問題。這個(gè)問題不 僅好解決，而且解決了以后也等于少搬了不少砝碼。 實(shí)際檢定操作證明，改組好了，可以比現(xiàn)在減輕一半 搬砝碼的勞動(dòng)量。就是將來用機(jī)械手、電氣化來搬砝 碼，也得先解決砝碼的重量單位系數(shù)和同重量砝碼的 個(gè)數(shù)問題，否則照樣會(huì)復(fù)雜操作程序增大動(dòng)力損耗， 延長(zhǎng)檢定時(shí)間，影響檢定質(zhì)量。
我們現(xiàn)在生產(chǎn)的活塞式壓力計(jì)的砝碼總重量，是 做到了最小極限，也就是測(cè)量上限用多少重量的砝碼， 就用總重量（包括活塞桿和承重底盤）是多少的砝碼^ 表面上看砝碼總重量做到了最少，似乎檢表時(shí)可以少用1 ~ 60MPa的二等標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計(jì)，檢普通壓力表和精密壓力表時(shí)的砝碼使用情況，與表2和表3完全相同。用0.04 - 0.6MPa的二等標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計(jì)檢精密壓力表 也得倒砝碼。為了節(jié)省篇幅不再列舉。
下面請(qǐng)看砝碼改進(jìn)后用二等標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計(jì)，檢測(cè)壓力儀表時(shí)的砝碼使用情況。
搬砝碼，而實(shí)際上，由于壓力表的各檢定點(diǎn)壓力單位 系數(shù)至少要取1、2、4、5 (或6)而砝碼的單位重量 系數(shù)只有1和5。普通壓力表的檢定點(diǎn)應(yīng)不少于5點(diǎn)， 精密壓力表的檢定點(diǎn)應(yīng)不少于10點(diǎn)。而砝碼單位重量 系數(shù)是1的只有4個(gè)或6個(gè)，這樣一來，檢一塊表就 得來回倒砝碼。這樣砝碼的總重量雖然剛好等于該儀 器的測(cè)量上限值，但檢表時(shí)每個(gè)砝碼倒動(dòng)的次卻很多。 所以重復(fù)倒動(dòng)量很大。檢精密壓力表時(shí)往往都要搬動(dòng) 砝碼總重量的二倍左右。而適當(dāng)?shù)脑黾禹来a單位重量 系數(shù)和每一種砝碼的個(gè)數(shù)，就完全可以在檢表時(shí)，既 滿足了各檢定點(diǎn)的壓力單位系數(shù)和壓力檢定點(diǎn)的個(gè)數(shù) 要求，又可以使搬砝碼的勞動(dòng)量減少到最低點(diǎn)，即被 檢表測(cè)量上限的往返值（減去活塞桿和底盤）相反， 砝碼的總重量雖然達(dá)到了最低值，即該儀器的測(cè)量上 限，但按檢定的要求，在檢表時(shí)來回倒砝碼的勞動(dòng)量 卻很大。砝碼總重量的加大，只不過是制造時(shí)多用點(diǎn) 鐵，而它所帶來的好處卻是一勞永逸。
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2.解決活塞式壓力計(jì)檢測(cè)壓力儀表時(shí)的倒砝碼問題
工作用活塞式壓力計(jì)，有一等標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力 計(jì)，主要用于檢測(cè)二、三等標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計(jì)。二等 標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計(jì)，主要用于檢測(cè)不同精度的壓力儀 表。三等標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計(jì)，其精度僅為0.2%,不 能用于檢測(cè)高精度的壓力儀表。實(shí)際三等標(biāo)準(zhǔn)活塞式 壓力計(jì)也只是有其名，而無人生產(chǎn)。
二等標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計(jì)，從測(cè)量范圍來講，常見 的有：0. 04 ~0. 6MPa、0. 1 ~ 6MPa 和 1 ~ 60MPa 用這三種活塞式壓力計(jì)檢測(cè)壓力儀表往往都需要倒砝 碼，尤其是用后兩種活塞式壓力計(jì)檢精密壓力表時(shí)倒 動(dòng)的量更大。
為了系統(tǒng)、簡(jiǎn)單且較為全面地說明用二等標(biāo)準(zhǔn)活 塞式壓力計(jì)檢測(cè)壓力儀表時(shí)的倒砝碼情況，以及砝碼 改進(jìn)后的使用情況和兩者相互的對(duì)比，還是以表格的 形式加以介紹為好，見表4 ~表7。
3.改進(jìn)的有利條件和改進(jìn)后的重大意義
鐵在地球內(nèi)的含量可能是最多的，就是在地殼內(nèi) 的含量也僅次于氧、硅和錯(cuò)，而居第四位。但從實(shí)用 量和開采的難易程度上看又都居首位。即用量最大， 開采也最容易，因而它的造價(jià)很低。多用點(diǎn)鐵算什 么。而每天有成千上萬的人在倒砝碼（全國(guó)不少于 10萬人)。這一巨大的人力消耗該是多么大的損失和 浪費(fèi)丨人的智力和體力在世界上是最寶貴的能源、最 寶貴的動(dòng)力、最寶貴的財(cái)富丨我們一定要珍惜它，用 得越合理、越巧妙越好。
4.如何做到名義值相同的砝碼能夠通用
二等標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計(jì)活塞桿的實(shí)際有效面積和 活塞桿的名義有效面積并不相同?；钊麠U的名義有效 面積與活塞桿的實(shí)際有效面積，以活塞桿的名義有效 面積為1cm2的面積允差最大為±5 另外各地的重 力加速度也不一樣，就拿我國(guó)67個(gè)主要城市來講， 以拉薩的重力加速度最小，為9. 7799g (m/s2)。以海拉爾的重力加速度最大，為1. 00015g (m/s2)。
為了保證壓強(qiáng)值的準(zhǔn)確性，在重力加速度相同的 情況下，活塞實(shí)際有效面積越大，砝碼的質(zhì)量也要越 大；反之質(zhì)量越小。在活塞實(shí)際有效面積相同的情況 下，重力加速度越大的地方，砝碼的質(zhì)量就越小；反 之砝碼的質(zhì)量就越大。
現(xiàn)在生產(chǎn)的砝碼都是按活塞的實(shí)際有效面積和使 用地區(qū)的重力加速度通過對(duì)砝碼側(cè)面鉆孔、加鉛定配 的。因此，盡管活塞名義有效面積相同，砝碼的名義 質(zhì)量相同，但也不能通用。
為了讓名義質(zhì)量相同的砝碼，放在活塞名義有效 面積相同、而實(shí)際有效面積最小、重力加速度最大的 地區(qū)能用；放在實(shí)際有效面積最大、重力加速度最小 的地區(qū)也能用。可以將所生產(chǎn)的砝碼做成上有蓋，下 有底，中間空的環(huán)形。中空可以加大調(diào)鉛量，環(huán)形可 以用一只手抓起來。
