压力表检定中标准示值估读误差分析

杨金梁

[摘 要]本文结合规程及相关要求中所拟定的示值估读标准，分析其引起压力表分度值误差的人文误差原因，并在此基础上，对压力表的最大允许误差以及准确度等级进行了总结处理，最后分别基于理论分析与实例分析两个层面，对其示值估读误差进行分析，确定更加直观的标准示值估读误差。

[关键词]压力表；检定；标准示值估读误差

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.16.059

[中图分类号]TH812 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）16-00-02

伴随着数字压力计量器具操作越来越简单方便、准确度越来越高，以及读数越来越简单的发展趋势，压力测量在各个领域得到了广泛推广。不少计量部门纷纷将其作为标准设备，但这导致压力表的精度逐渐成为了关注的重点，为此，人们要实现对压力表示值误差的控制，就必须加强对其的定期检定。在进行压力表的检定过程中，变动量与示值均是通过估读的方式进行实现，标准示值估读误差也会对其产生相应的影响，因此，对标准示值估读误差进行分析，可更好地提升压力表的检定质量和效率。

1 准确度等级与最大允许误差

压力表所允许的最大误差主要是通过计算来确定的，根据其量程的百分比进行确定。通常情况下，除了4.0等级的压力表，其他的最大允许误差基本保持一致，如，2.5等级、1.5等级的压力表，其测量的上限均为90%～100%，因此，必须放宽到下一个等级的不能超出90%的最大允许误差，这主要是因为在实际运用期间，压力表通常只能测定其上限的一半左右，为此，测量其上限的10%是没有任何用处的，为此，压力表的测量上限通常为90%～100%，而其误差所能允许的宽度为90%，一方面，其能够实现对生产企业生产成本的有效控制；另一方面，这种处理方法并不会对仪表的准确度带来较大影响。

在对常规压力表实施检定期间，压力表的示值误差检定点主要是结合标示数字的分度线来获得，最末端检定点通常可将其作为压力表的上限值。为此，在计量性能检定要求中，并没有按照将上述观点以文字进行表述，并且在附录A中（经过简化处理后的附录A见表1），其检定记录格式中也并未将检定点的最大允许误差进行独立列举，而是在检定记录表中将其设定为“最大示值误差”，但针对压力表的测量上限90%～100%的检定点，以及其他检定点之间的差异是非常模糊的。除此之外，在记录中表达的是被检压力表所有检定点的检定示值等进行对比，从而获取最大示值误差，这表示把测量上限的（90～100）%的检定点示值误差和其他检定点的示值误差进行对比，从而得出最大示值误差，而实际情况却是测量上限的（90～100）%的合格判定标准，已经放宽到下一个等级不超过90%的最大允许误差，这个计量特点并未根据这个检定规程准确执行。

在测量弹性元件式的常规压力表的过程中，其上限应当实施相关耐压的检定，从而表明在压力的作用下，压力表能够出现相应的弹性效应，而这个点通常是在极限工作的情况下才能实现，为此，以测量上限的（90～100）%进行合格判定要和其他检定点区分开来。

本文认为，该检定记录的格式有非常明显的漏洞存在，为此，需对记录格式做出相应的调整。附录A中相关记录信息对最大允许误差进行了表示，并将测量上限90%～100%的最大允许误差列入其中，还要把附录A中示值检定记录格式进行更改，对檢定点进行独立合格判定，摒弃以往同其他检定点对比分析最大示值误差和最大回程误差。

2 理论分析

选取一般的压力表作为本次检定研究的对象，以数字压力校验仪来作为标准仪器。若假设压力表所能够测量的上限为M，分度值为R，精确度的等级为K；若所选取的检定点设定为X0，并且X0低于M的90%，以升压进行检定，并分析其标准示指估读误差。与此同时，假设X2为压力表上的读数，而X1为数字压力校验仪上的读数。

首先，对标准仪器上读数实施调整处理，进行压力表上的读数，这种情况下，X1=X0，X2=X0+1/5nR。那么其示值误差的计算公式如下：

（1）

其次，对压力表上的读数实施调整处理，并进行标准仪器上的读数，在这种情况下，X1=X0，通过反校验的方法来进行数据的处理。那么其示值误差的计算公式如下：

（2）

根据上述公式（1）与公式（2）的计算，并不能够明确e1与e2之间的关系，但可以通过上述环节，对其之间的联系进行明确。在进行标准仪器上读数的调整处理以及对压力表进行读数的过程中，尽管已经能够明确压力表读数是受到示值估读的影响，实际上却是假设检定人员示指估读选择了错误的估读方式，那么压力表上所显示的压力就处于一个固定的范围内，但由于压力表本身的准确度受到限制，其分度值也并不是非常精密，因此，无法对其实际压力值进行读取。为了方便对其进行探索，假设压力表显示结果偏大，那么即可获得以下示值估读公式，实现误差量的计算：

?=|e1-e2|（3）

3 实例分析

为对文中的论点进行验证，本文选取了一块压力表进行检定，该压力表的精度为1.6，量程为10 MPa，分度值为0.2 MPa；选取数字压力校验仪作为标准仪，其能够显示出5位数字，准确度等级达到了0.05级，从1 MPa～10 MPa确定6个检定点。

第一，对标准仪上的标称压力进行调整，即可获得压力表上的读数进行数据检定；第二，通过调整压力表上的标称压力，即可获得数字压力校验仪上读数的检定数据；第三，结合反校验方法进行数据处理，根据公式（3）的计算方法进行计算，结果显示，其示值估读引入误差最大值为0.33%；第四，根据相关规定，本次所选取的压力表，其在1 MPa～10 MPa范围内，允许误差值为0.6%，而当其达到10 MPa时，其允许的最大误差为2.5%。根据该结果看，其获得的示值误差与理论值相比更为接近，直接读数获得的结果明显偏大。

4 标准示值估读误差直观清晰

在进行检测的过程中，检定人员主要是通过变动量与示指两个项目的获取，实现对估读的获取，而回程误差t主要经过计算获得。具体而言，估读示值是要先读取整数部分，然后再估读小数部分，在对两部分进行简单计算，其代数和就是示值。

在估读相关小数部分时，结合多年的实际经验以及所掌握的情况分析发现，分度值的倍数可以用来参考示值估读结果，即通过针偏离Xi点的宽度大约分度值0.1的倍数进行估读。此时所获得的数值，可以是一个负数，也可以是一个正数，若指针处于Xi点的里面，那么该数值即为负数，若处于为外侧，那么该数值为正数。

根据上述计算所获得的结果看，在检定压力表的过程中，人们可对附录A进行简化处理，并对其实施检定记录，首先需要将示值误差δi作为一次计算来获取示值，与此同时，判断示值是否出现了超差的情况。通过示值即可对允许误差以及示值误差的范围进行获取和对比，除此之外，通过分析还可了解到，经过对示值误差进行轻轻敲击的方式进行检定，一方面更加直观、简便；另一方面这与操作习惯和检查方法更加符合，可更好地实现对运算程序的缩减，且不会对其他的检定项目造成较大影响。

5 结 语

从本文的分析来看，无论是对误差进行分析，还是对其进行实例验证，通过直接读取压力表的检定结果的方法，与其要求的规定并不符合，误差、示值、误差数据以及理论示值等之间具有较大的差距，经过对数据进行稍稍的处理，其误差、示值以及理论值之间的差距即可得到有效缩小。

主要参考文献

[1]谷今一.基于VisualBasic的压力表检定系统[J].电子技术与软件工程，2013（24）.

[2]尧礼辉，姚云茂，何共建.压力表检定中示值估读误差分析[J].计量与测试技术，2011（12）.

[3]尧礼辉，何共建，张胜宇.数字压力计量中数据处理方法的研究[J].计量与测试技术，2010（11）.

[4]欧阳小丛.采用二等标准活塞压力计检定压力表示值误差的测量不确定度评定[J].科技风，2010（24）.endprint