熊小龙,王军平,彭静,宋光政
(新疆吐哈油田公司技术监测中心计量工作站,新疆 鄯善 838202)
浅析指针类仪表反检法在计量检定中的重要作用
熊小龙,王军平,彭静,宋光政
(新疆吐哈油田公司技术监测中心计量工作站,新疆 鄯善 838202)
本文通过对“一点、一块、一批”交流电流表检定数据的分析验证,来证明指针类仪表反检法在计量检定中的重要作用。指针类仪表反检法的产生,克服了人为读数误差的影响,使得检定数据更准确,检定过程更快速,检定效率更高。
指针类仪表;反检法;检定
在电子化计量日益进步的今天,生产工艺上大多数的计量仪表由原来的指针式逐步改进为电子式,但由于指针类仪表在现场使用中有着直观方便等优点,在油田安全生产中仍占据十分重要的地位,指针类仪表的主要代表有:力学仪表的普通压力表、热学仪表的双金属温度计以及电学仪表的电流表、电压表等,因此我们对指针类仪表快速、准确的检定显得尤为重要。本文就是从实际出发选出针对指针类仪表更加快速、准确的检定方法,从而提高实验室计量检定工作效率。
1.1 普通压力表的正检法
在压力表规程中并没有给出正检法的具体定义,我们现在只是对按照相应检定方法给出的一种俗称,在JJG52-2013《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表》国家检定规程的7.3.3条款中对检定方法(即正检法)作了说明,“检定时,从零点开始均匀缓慢地加压至第一个检定点(即标准器的示值),然后读取被检压力表的示值(按分度值1/5估读)”。直观的说正检法就是按程序把标准器升(或降)到各标准点值,稳定后读取被检表的数值,得出检定点误差。
1.2 电流表的反检法
在电流表规程中也没有给出反检法的具体定义,在JJG124-2005《电流表、电压表、功率表及电阻表》国家检定规程的6.3.3.1条款中对检定方法(即反检法)作了说明,“调节电流源,缓慢地增加电流,使被检电流表的指示器顺序指示在每个带数字分度线上,并记录这些点的实际值。”直观的说反检法就是按程序把被检表升(或降)到各测量点的刻度线上,稳定后读取标准器的显示数值,得出检定点误差。
参照上面对关于正检法的介绍,我们了解到了正检法的操作程序,因此我们用正检法来检定交流电流表,打准标准器(多功能校准仪)的示值,读取被检交流电流表的示值,若按最小分度值1/10进行估读,1/10为人眼的最小分辨能力,在估读时我们发现读数具有随意性,究其原因是在两根刻度线之间不好辨别指针的准确位置,读数不够精确,且有可能会出现超出被检表最大量程刻度线的情况,影响仪表示值的人为判断,那么产生的检定误差就大,影响最终的检定结果(图1)。
图1 交流电流表正检法实物图
同样,参照上面对反检法的介绍,我们了解到了反检法的操作程序,因此我们用反检法来检定交流电流表,打准被检表到各测量点的刻度线上,如图2所示被检表的100、200、300刻度线,稳定后读取标准器(多功能校准仪)的显示数值,我们观察到在这个检定过程中不需要人为估读仪表示值,其中影响读数的是标准器(多功能校准仪)的分辨力,然而这个分辨力远远小于被检表的最小分度值,几乎可忽略不计,所以得到的检定数据就更可靠、更准确,则检定误差就越靠近我们所要的真实值。
图2 交流电流表反检法实物图
3.1 检定数据分析验证
从指针类仪表的正、反检法优缺点比较我们了解到反检法在检定过程中更准确、方便可靠。下面我们通过现场实验来证明。
如交流电流表正检法实物图1所示,对于被检表200/3.333A此点的情况,我们来作误差计算,该被检表的最小分度为0.1667A/格,其真值(标准器显示值)为3.333A,示值为3.333+0.1667+0.1667/5≈3.533A,目视观察到被检表指针约在该格位置的1/5处,所以我们计算出被检表200/3.333A此点的示值误差为0.200A。
如交流电流表反检法实物图2所示,对于被检表200/3.333A此点的情况,我们来作误差计算,该被检表的示值为3.333A,其真值(标准器显示值)为3.1646A,所以我们计算出被检表200/3.333A此点的示值误差为0.168A。
分析两实物图1、2我们可以看出,对于同一被检交流电流表的200/3.333A此点刻度,用反检法得到的示值误差要比正检法得到的示值误差要小,要准确。此外,我们另选取一块200/5A量程,1.5等级的交流电流表如图3,标准器为0.05等级的DO30-ⅡB多功能校准仪,对这块被检交流电流表我们用正检法和反检法等两种方法对仪表上的各个刻度点分别进行检定。
得到的检定数据如图3、4所示。
从正、反检法实验数据我们知道,反检法(最大基本误差为-0.04A)比正检法(最大基本误差为-0.07A)得到的最大基本误差绝对值值要小,数据要更准确。
图3 正检法实验数据
图4 反检法实验数据
因此为了增加实验的可靠性,我们选取一批20块交流电流表作为检定目标进行实验验证,分别用正检法和反检法两种方法按程序各检定一次,用正检法进行检定的结果是20块被检交流电流表中有5块不合格(其中有2块在最大允许误差的临界点),使用反检法进行检定的结果是20块被检交流电流表中只有3块表不合格,且反检法比正检法在检定时间上用时短,效率高。
3.2 读数准确度分析验证
从读数准确度上来比较正、反两种检定方法,如图3最小分度为0.25A/格,那么按正检法中的1/10进行估读,则得到读数准确度为0.025A。然而在反检法中,读数准确度为标准器(DO30-ⅡB多功能校准仪5A电流档)的最小分辨力为0.0001A,这要比正检法中得到读数准确度0.025A小的多。所以说,反检法的读数准确度更高,数据更为精确。
本文实验论证了指针类仪表反检法在计量检定中的重要作用,从指针类仪表的正、反检法优缺点比较以及对反检法准确度的验证,我们了解到反检法在检定过程中更准确、方便可靠,是我们开展指针类仪表检定工作的首选。
U260.5+4
A
1671-0711(2016)12(下)-0065-02