壓力表檢定過程中誤差處理分析
1 問題的提出
JJG49-1999適用于上限為(-0.1～250)MPa系列彈簧管式精密壓力表和真空表的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗(yàn)。在實(shí)際檢定過程中,檢定數(shù)據(jù)量比較多,如:
(1)JJG49-1999的5.3.2.3款規(guī)定,精密表示值誤差檢定點(diǎn)不少于8個(gè)點(diǎn)(不包括零值);檢定點(diǎn)盡可能在測量范圍內(nèi)均勻分布。檢定時(shí)對每一檢定點(diǎn)在升壓和降壓時(shí)均應(yīng)進(jìn)行兩次讀數(shù),這樣每塊精密表進(jìn)行1次示值誤差的檢定至少有32個(gè)檢定數(shù)據(jù)。
(2)JJG49-1999的5.3.2.6款規(guī)定,對0.06、0.1級精密表按(JJG49-1999,以下同)5.3.2.4方法連續(xù)進(jìn)行3次檢定;對0.16、0.25級精密表按5.3.2.4方法進(jìn)行2次檢定,對0.4、0.6級精密表按5.3.2.4方法進(jìn)行1次檢定;300分格精密表按5.3.2.4方法連續(xù)進(jìn)行2次檢定。在整個(gè)檢定過程中不允許調(diào)整精密表。這樣對0.06、0.1級精密表的示值誤差的檢定至少有96個(gè)檢定數(shù)據(jù),其它如0.16、0.25級精密表和0.4、0.6級精密表則分別有64個(gè)和32個(gè)檢定數(shù)據(jù)。檢定數(shù)據(jù)如此之多,且在以下幾個(gè)方面,處理起來比較麻煩,且耗費(fèi)檢定時(shí)間。
1.1 檢定數(shù)據(jù)的讀取
精密表的準(zhǔn)確度等級分為6種(見JJG49-1999表1),每種規(guī)格的分度值都不一樣,根據(jù)JJG49-1999中5.3.2.4要求,示值讀取時(shí)按分度值的1/10估讀,檢定數(shù)據(jù)小數(shù)點(diǎn)后需保留的位數(shù)取決于分度值的大小,分度值越小,小數(shù)點(diǎn)后需保留的位數(shù)越多。
[BF]如:一塊準(zhǔn)確度等級為0.25級、測量上限為0.16MPa的精密表,相鄰示值間有20道刻度線,其分度值為0.01/20=0.0005(MPa),則讀數(shù)最小應(yīng)讀至0.0005/10=0.00005(MPa)。若該精密表指針?biāo)甘疚恢迷?/span>0.10分度值線偏右邊3/10處,則該精密表指針指示的讀數(shù)則是:先估讀出3/10分度值,再按下式計(jì)算:示值=0.10+0.0005×(3/10)=0.10015(MPa)。
1.2 檢定數(shù)據(jù)的處理
對示值誤差、回程誤差(變差)和輕敲位移的檢定,根據(jù)JJG49-1999,需計(jì)算各檢定點(diǎn)示值的最大值與最小值之差、各次示值讀數(shù)的平均值、各次的讀數(shù)與該點(diǎn)標(biāo)稱值的最大偏差,最后根據(jù)計(jì)算的各項(xiàng)誤差值與“精密壓力表允許誤差計(jì)算值一覽表”(見JJG49-1999附錄E)中的數(shù)值進(jìn)行比較,判定該表是否合格。如表1為實(shí)際檢定過程中的一組數(shù)據(jù):
1.3 檢定結(jié)果的判別“精密壓力表允許誤差計(jì)算值一覽表”(見JJG49-1999附錄E)給出了精密表的允許誤差值,但數(shù)據(jù)都很長,其中最長的達(dá)7位,計(jì)算過程中稍有疏忽就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤,而且判別起來困難。如該精密表的允許誤差為±0.00040 MPa,與(上文1.2)檢定數(shù)據(jù)的處理結(jié)果相比較,沒有一項(xiàng)超差。
2.術(shù)語和改進(jìn)
2.1 術(shù)語的引進(jìn)
受“300分格精密表準(zhǔn)確度等級及其計(jì)量性能要求”(見JJG49-1999表2)的啟發(fā),為了方便檢定數(shù)據(jù)的讀、記取,引進(jìn)了“格”,后來又引進(jìn)了“小格”等術(shù)語。對這兩個(gè)術(shù)語茲作如下的定義:格一精密表的最小刻度,其量值為該表的最小分度值。小格一格的1/10。小格只是人為的把精密表的最小分度進(jìn)行10等分,而在表盤上并不存在,引入該術(shù)語,只是避免出現(xiàn)小數(shù)位,表達(dá)直觀且便于計(jì)算,如JJI9-1999表2中“0.7格”相應(yīng)可變成為“7小格”,其它類推。2.2 對JJG49-1999附錄A的改進(jìn)JJG49-1999中附錄A“精密壓力表(或真空表)檢定記錄表”(如表1)是與檢定規(guī)程相適應(yīng)的,由于引進(jìn)了“格”、“小格”,為了簡化數(shù)據(jù)的記錄,對該表也作了部分的改進(jìn)。
(1)表1中“標(biāo)準(zhǔn)儀器的壓力值或(真空值)”欄記錄計(jì)量單位保持為原“MPa”不變。
(2)表1中“檢定點(diǎn)各次讀數(shù)的平均值”由于根據(jù)規(guī)程要求要記入檢定證書,故計(jì)量單位仍采用“MPa”,計(jì)算公式為:檢定點(diǎn)各次示值讀數(shù)平均值( a)=標(biāo)準(zhǔn)壓力值+四次示值誤差讀數(shù)的平均值(小格)X小格對應(yīng)的“MPa”值。
(3)將表1中“輕敲后被檢儀表示值”改為“輕敲后被檢儀表示值誤差(小格)”。其余欄記錄計(jì)量單位均改為“小格”。
(4)改進(jìn)后的表格形式如表2所示:
3 .結(jié)論
按精密表檢定示值讀數(shù)進(jìn)行記錄和數(shù)據(jù)處理,技術(shù)熟練的檢定員至少需要30分鐘才能完成,采用格或者小格進(jìn)行記錄和數(shù)據(jù)處理,一般只需10分鐘即可完成,提高工作效率達(dá)3倍,此方法適用于各種型號(hào)規(guī)格的精密表。
