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一般壓力表示值檢定記錄規範化及整數化探讨

發布时間:2019-04-21 20:44:15 浏覽:次

0 引言

JJG52-2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表檢定規程》 (以下簡稱JJG52-2013) 附錄A中給出了一般壓力表示值檢定的紀錄格式, 如表1所示。

表1 JJG52-2013中一般壓力表示值檢定紀錄樣表示值檢定     下載原表

Pa

規程《JJG52-2013》給出的示值檢定記錄格式, 并沒有注明屬于资料性文件還是規範性文件, 但不管屬于哪一類文件, 由檢定規程給出理應符合規範化要求。

1 一般壓力表示值檢定紀錄存在的問題

1.1 記錄項“最大示值誤差”名稱不夠嚴謹

在表1中出現了名稱为“最大示值誤差”的記錄項, 在JJF 1001-2011《通用計量術語及定義》 (以下簡稱《JJF 1001-2011》) 中查不到“最大示值誤差”術語, 在JJF 1008-2008《壓力計量名詞術語及定義》中也見不到此術語。并非計量技術規範中未定義的術語就不能作为詞語使用, 使用未定義的詞語, 應該是人們能從詞語字面準确理解該詞語的含義。可能因为平常工作中經常出現不分誤差正負性質的“誤差大”、“誤差小”之類的口頭表述, 造成了“最大示值誤差”這一說法不僅在《JJG52-2013》中出現, 在其它檢定規程中也常能見到。計量規範中無“最大示值誤差”術語, 而“最大示值誤差”又被經常使用, 說明這個詞語能夠經得起從計量专业化角度來準确理解吗?

《JJF1001-2011》第5.3條:測量誤差 (簡稱誤差) ──測量的量值減去參考量值。從誤差的定義看, 誤差可能是正值, 也有可能是負值, 在計算多個誤差的平均值时, 也是按照具有正負特性的代數法進行計算。從計量专业化角度來理解“誤差”时, 不能像口語化那樣舍去其固有的正負特性, 否則需要使用術語來定義其新含意, 如“最大允許誤差”就是通過術語将其定義为一個誤差範圍。從《JJG52-2013》中也能看出“誤差”的正負特性來, 如《JJG52-2013》第5.3條對示值誤差的定義中使用了“不超過”一詞, 原規程JJG52-1999《彈簧管式一般壓力表、壓力真空表和真空表檢定規程》第3.2條對示值誤差的定義中使用的卻是“不大于”一詞, 詞語的改變反映出“誤差”的正負特性容易受口語誤導而被忽視。因此, 從专业化角度考慮, 多個誤差直接按代數方法比較大小时, 别說負值大不過正值, 就連零都比負值大, 如果“最大示值誤差”記錄項僅填寫零或正值, 又可能不是《JJG 52-2013》檢定規程的真實意圖。

1.2 單數據“最大示值誤差”和“最大回程誤差”填寫不夠完整

在表1中, “最大示值誤差”和“最大回程誤差”記錄項隻要填寫一個數據, 如果想通過這兩個記錄項的數據來快速判斷被檢壓力表是否合格, 那么填寫單一數據就不夠完整。

在《JJG 52-2013》中給出了壓力表準确度等級及最大允許誤差, 如表2所示。

表2 壓力表準确度等級及最大允許誤差     下載原表

由表2可知, 一般壓力表按可分为1.0級、1.6 (1.5) 級、2.5級、4.0級共四個準确度等級, 其中前三個準确度等級的壓力表, 分为測量上限的 (90~100) %量程、其餘量程共兩個量程段, 且分别給出了并不相同的最大允許誤差。當“最大示值誤差”和“最大回程誤差”記錄項中的數據, 符合測量上限的 (90~100) %量程段最大允許誤差要求, 而不符合其餘量程段最大允許誤差要求时, 并不能直接判斷檢定結論, 還必須根據數據來自于哪個量程段才能進行判斷。數據來自于測量上限的 (90~100) %量程段, 檢定結論为合格, 否則檢定結論應为不合格。在開展壓力表檢定過程中, “最大示值誤差”和“最大回程誤差”填寫單一數據, 檢定人員稍有疏忽大意, 極容易給出錯誤檢定結論。

1.3 缺少“輕敲表殼前被檢表示值”記錄不夠全面

《JJG 52-2013》第7.3.3條c:檢定时, 從零點開始均勻緩慢地加壓至第一個檢定點 (即标準器的示值) , 然後讀取被檢壓力表的示值 (按分度值1/5估讀) , 接着用手指輕敲一下壓力表外殼, 再讀取壓力表的示值并進行記錄, 輕敲前、後被檢壓力表示值與标準器示值之差即为該檢定點的示值誤差……。以上描述非常清楚說明, 輕敲前、後被檢壓力表示值與标準器示值之差同是該檢定點示值誤差, 但輕敲壓力表外殼前是“讀取被檢壓力表的示值”, 輕敲壓力表外殼後則是“讀取壓力表的示值并進行記錄”, 因此表1中缺少“輕敲表殼前被檢表示值”數據與規程文字叙述相一緻。

輕敲壓力表外殼前、後被檢壓力表示值與标準器示值之差同为該檢定點的示值誤差, 僅記錄輕敲壓力表外殼後示值數據, 不記錄輕敲表殼前示值數據, 會造成這樣一種情況:由于“最大示值誤差”記錄項是根據全部示值計算得出的“最大示值誤差”數值, 顯然輕敲表殼前示值也在計算之内, 得到的“最大示值誤差”數值, 有可能是僅能通過某些輕敲表殼前示值經計算後才能得到的數值, 由于沒有記錄輕敲表殼前示值數據, 通過表2就無法确定具體是通過哪些壓力檢定點的輕敲表殼前示值得來的。也就是說, 通過數據處理後得到的“最大示值誤差”, 可能缺少了對其源數據的記錄。

2 一般壓力表示值檢定紀錄規範化改進

2.1 記錄項“最大示值誤差”修改思路

記錄項“最大示值誤差”名稱的改進, 第一思路是可以根據引起歧義的原因, 将“最大示值誤差”改为“絕對值最大示值誤差”即可, 确實如此修改之後, 完全可以代替表1中“最大示值誤差”所表達的意義。但這樣的修改不能解決一個問題:若遇到正負極性相反、同时滿足“絕對值最大示值誤差”的兩個示值誤差时, 該選取誰作为最終數據處理結果呢?一是用數據前加上“±”符号的形式, 會與最大允許誤差的表達方式相混淆;二是将滿足條件的兩個示值誤差都選取, 又背棄了單一數據的初衷。在此, 給出第二改進思路, 就是将“最大示值誤差”改为“示值誤差 (範圍) ”, 如果所有示值誤差都相同, 此时檢定結果表示的是“示值誤差”;如果示值誤差有變化, 給出按代數法計算得到的最小示值誤差至最大示值誤差這一示值誤差範圍, 此时檢定結果表示的是“示值誤差範圍”。

在檢定準确度等級为1.0級、1.6 (1.5) 級、2.5級壓力表时, “最大示值誤差”記錄不應僅給出單一數據結果, 需要按照測量上限的 (90~100) %量程段、其餘量程段分别給出檢定結果的數據。如果将“最大示值誤差”改为了“示值誤差 (範圍) ”, 被檢壓力表測量上限的 (90~100) %量程段僅有一個檢定點时, 若該檢定點存在輕敲位移、或者存在升壓、降壓示值不相同时, 檢定結果應表述为“示值誤差範圍”。

2.2 記錄項“最大回程誤差”完善方式

《JJG 52-2013》第7.3.4條:回程誤差檢定──回程誤差的檢定是在示值誤差檢定时進行, 同一檢定點升壓、降壓輕敲表殼後被檢壓力表示值之差的絕對值即为壓力表的回程誤差。雖然回程誤差沒有負值, 但還是需要在檢定準确度等級为1.0級、1.6 (1.5) 級、2.5級壓力表时, “最大回程誤差”記錄按照測量上限的 (90~100) %量程段、其餘量程段分别給出檢定結果的數據。

《JJG 52-2013》附錄B中給出的“彈性元件式一般壓力表檢定證書/檢定結果通知書内頁格式”, 其中僅列出需要給出“回程誤差”檢定結果項, 具體表述方式并無明确說明。如果填寫證書中“回程誤差”檢定結果隻用“合格”或者“不合格”表述, 似乎意義不大;如果給出全部檢定數據, 何不直接給出表1方式。因此, 适合的表述方式可能是對表1中“最大回程誤差”的數據進行文字描述。如果認同此方式, 就需要注意按照測量上限的 (90~100) %量程段、其餘量程段分别描述“最大回程誤差”檢定結果的數據。同樣, 該方法也适用于證書中“示值誤差”、“輕敲位移”檢定結果數據的填寫。

2.3 省略“輕敲表殼前被檢表示值”技術途徑

首先分析《JJG 52-2013》第7.3.5條:輕敲位移檢定———同一檢定點輕敲壓力表外殼前與輕敲壓力表外殼後指針位移變化所引起的示值變動量即为壓力表的輕敲位移數。從此定義似乎看不出輕敲位移是否有正負之分。再分析《JJG 52-2013》第5.5條:輕敲位移──輕敲表殼前與輕敲表殼後, 壓力表的示值變動量應不大于最大允許誤差絕對值的1/2。從此可以看出, 輕敲位移不可能存在負值, 否則, 一旦輕敲位移为負值时, 就不可能大于最大允許誤差絕對值的1/2。

然而, 若能将輕敲位移定義为具有“正負特性”, 對一般壓力表示值檢定記錄中省略“輕敲表殼前被檢表示值”卻很有意義, 此时一般壓力表示值檢定記錄就可以簡化为如表1那樣, 不需要記錄輕敲表殼前的被檢表示值。這是因为通過記錄輕敲表殼後的示值、有正負特性的輕敲位移, 可以計算出輕敲表殼前的壓力表示值, 也就是達到了對“輕敲表殼前被檢表示值”間接記錄的效果。假如, 将《JJG52-2013》第7.3.5條更改为:輕敲位移檢定──同一檢定點輕敲表殼後的示值與輕敲表殼前的示值之差即为壓力表的輕敲位移;同时将《JJG 52-2013》第5.5條改为:輕敲位移──輕敲表殼後與輕敲表殼前壓力表的示值之差的絕對值應不大于最大允許誤差絕對值的1/2。假設對一塊一般壓力表的1MPa點進行升壓示值檢定, 輕敲表殼後示值記錄为1.00MPa, 輕敲位移为-0.01MPa, 那么就可以通過計算得出輕敲表殼前壓力表的升壓示值:

 

3 一般壓力表示值檢定紀錄整數化方法

以檢定一塊測量範圍为 (0~1.6) MPa、準确度等級为1.6級、分度值为0.04MPa的一般壓力表为例, 壓力表示值誤差檢定結果記錄如表3所示。

表3 給定的一般壓力表示值誤差檢定結果記錄     下載原表

MPa

《JJG 52-2013》中明确規定了壓力表示值讀取必須按分度值的1/5估讀。按照一般壓力表示值讀數與分度值之間的關系, 隻需用一般壓力表分度值1/5量表示的壓力值作为示值檢定壓力數據的記錄單位, 就能使一般壓力表示值檢定記錄的數據實現“整數化”, 從而達到簡化一般壓力表示值檢定記錄的效果, 如表4所示。

表4 給定的一般壓力表示值誤差檢定整數化後的記錄     下載原表

1/5分度值 (0.008MPa)

給定壓力表的分度值为0.04MPa, 其分度值的1/5为0.008MPa, 因此表4壓力數據的記錄單位就是“ (0.008MPa) ”, 但“标準器的壓力值”記錄單位沒有變化, 必須按實際情況特别注明, 對于給定壓力表而言還是“ (MPa) ”。給定壓力表的最大允許誤差在測量上限的 (90~100) %量程为±0.0256MPa、其餘量程为±0.04MPa, 将最大允許誤差除以1/5分度值即0.008MPa, 分别得到表4中的±3.2、±5兩個數據。假定輕敲位移有正負之分, 表4即可省略“輕敲表殼前被檢表示值”數據。如果将《JJG 52-2013》附錄B中檢定證書的“示值誤差”、“回程誤差”、“輕敲位移”三個檢定結果項合并, 表4即可省略表1中的“最大示值誤差”記錄項, 并可直接用表4形式表述檢定結果, 如此不僅給被檢壓力表客戶提供了更多檢定結果信息, 而且再也不必糾結“最大示值誤差”、“絕對值最大示值誤差”、“示值誤差 (範圍) ”等問題。值得注意的是, 表1中“輕敲表殼後被檢表示值”記錄項, 在表4中變成了“輕敲表殼後被檢表示值誤差”記錄項, 也就是說在表1中記錄的是“示值”數據, 而在表4中變为記錄“示值誤差”數據。

4 結束語

簡化一般壓力表示值檢定紀錄是壓力表檢定人員孜孜以求的目标, 但簡化方法和手段必須符合規範化要求。使用被檢壓力表1/5分度值作为示值檢定壓力數據的記錄單位, 可實現記錄數據的“整數化”;賦予輕敲位移具有正負特性, 可省去“輕敲表殼前被檢表示值”記錄。經“整數化”後的一般壓力表示值檢定記錄, 可使示值讀取非常直觀、記錄數據明顯變整、結論判斷更加直接, 同时也能徹底消除一般壓力表示值讀取时不按1/5分度值估讀的錯誤現象。