弹簧管压力表检定.ppt

压力计量检定员考核培训班 讲 义（弹簧管压力表检定部分）,第一节 弹性元件及特性 前面已介绍了几种常用的测压仪器中，如活塞压力计，液体压力计。现在向大家介绍另一种压力仪表 弹簧式压力表。弹簧式压力仪表的制造原理是：根据胡克定律，利用弹性元件在弹性范围内的变形与所受外界压力成正比的原理制成的测压仪器。下面介绍一下弹性元件的有关特性和力学 性能。一、弹性元件 在工业自动化装置中，通常把利用材料的弹性特性完成各种功能的元件称为弹性元件。弹性元件所能完成的功能有如下几个方面：1.对被测物理量进行变换 如把一些难以直接测量的压力、流量、温度等物理量转换成便于测量的长度、角度、或把流量、温度、电流、电压方便的转换成力、压力和力矩来测量。2.介质隔离 如在强腐蚀性或粘滞介质中使用的仪表，为防止这些介质进入测量元件的内部，可采用弹性元件进行隔离。（膜片）,3.温度补偿 有些仪表要求对工作环境变化造成的误差进行补偿，弹性元件能在一定范围内完成这一功能。如热敏双金属用温度变化产生变形，可改变传动机构的某个参数，从而补偿仪表的温度变化。4.贮能 计时仪表和钟表中的发条就是弹性元件，发条就是典型的弹性元件。很明显，弹性元件是一种十分重要的功能元件，其质量的优劣直接影响仪表的精度和可靠性。我国情况：1.建立弹性元件的专门机构，从事理论和生产技术的研究。2.做到标准化、系列化和通用化。3.规格品种齐全，质量不断提高。,二、种类 用于工业仪表中的弹性元件，按结构特征可分成：片簧 张丝 吊丝 盘簧 螺旋弹簧 热敏双金属 压力弹簧管 膜片、膜盒 波纹管 振动弦，振动筒 而压力测量仪表中常用的是弹簧管（单圈、多圈）、膜片、膜盒和波纹管等。,三、基本特性 弹性元件虽然种类繁多，设计结构也各不相同，但它们却有共同的基本特性，主要包括以下一些特性：1.弹性特性作用于弹性元件上的载荷与弹性元件产生的位移之间的关系称为弹性元件的弹性特性。载荷可能是压力、力或力矩。位移可能是线位移或角位移。比如 膜盒（片）、波纹管的弹性特性是指压力与线位移的关系。而单圈弹簧管（多圈）弹性特性是指压力、力矩与线位移或角位移的关系。弹性特性可用数学式表示：W=(.P)=(.P.M),式中 W弹性元件的线位移。作用在弹性元件上的集中力。P 作用在弹性元件上的压力。M 作用在弹性元件上的力矩。弹性元件的角位移。弹性特性也可以用曲线图表示 W()线（角）位移,弹性特性曲线图,1,2,3,集中力（P，M）,弹性特性可以是线性的如（图中1）弹性特性可以是非线性的如（图中2、3）其中：2为递减特性 3为递增特性 用于测量的弹性元件，不论其特性属于那一种，都要求能准确地实现其弹性特性，并希望在使用过程中保持弹性特性不变，否则将影响仪表的精度和稳定性。2.灵敏度弹性元件在单位载荷（压力、力或力矩）作用下，所产生的位移量叫做弹性元件的灵敏度，一般用“S”来表示。当弹性特性为线性时，其灵敏度为：Sp=当弹性元件为非线性时，其灵敏度为 Sp=,3 刚度使弹性元件产生单位位移（转角）所需要的作用压力（或力矩、力）叫做弹性元件的刚度。一般用K来表示 线性 kp=或kM=kp=非线性 kp=或kM=kp=弧度 M 力矩 4 弹性后效当载荷停止变动或完全卸载后，弹性元件不能立刻完成相应的位移，而是需要经过一段时间才逐渐完成的现象称弹性后效。由图所示，当作用到弹性元件 S 上的压力由零增加到S1，然后 在压力P1保持不变的情况下，位移继续增大到S2。反之，当 压力降到零时，位移从S2减小 到S3,然后才逐渐降到零。因此 弹性后效 P,S1,S2,S3,0,P1,表现为弹性元件承受压力后，位移发生了时间的迟后性。5 弹性滞后弹性元件在加载与卸载过程中，弹性特性曲线不相重合的现象称为弹性滞后。从图中可以看出，在同一压力P1下 S 加载与卸载时的位移不一至分别 为S1和S2。用加载和卸载时位移 的最大差值 和弹性元件的最 Smax 大 位移 的百分比值表示弹性 S2 滞后的大小 S1 实际上，弹性后效和弹性滞后是 P1 Pmax P 同时发生的，表现为两者的叠加，一般不单独考虑。弹性后效和弹性滞后叠加后统称为迟滞误差。可见由于弹性元件弹性后效和弹性滞后的存在，是使仪表指示误差的根本原因，因此制造仪表时，,应合理选择弹性元件，力求减小弹性后效和弹性滞后。6 温度影响是弹性元件的工作温度发生变化时，其几何尺寸与材料的弹性模量也会发生变化，从而产生温度误差。弹性模量随温度的变化关系可近似表示为：Et=Eo（1+re t）式中 Et当温度为t时，材料的弹性模量。Eo 当温度为to（20c）时，材料的弹性模量。re 弹性模量的温度系数。t 温度变化量（t=t to）通常在材料的选择方面，要用弹性模量re为负数的材料，所以当周围环境温度下降时弹性模量增加，位移减小，反之则大。,常用材料的弹性模量温度系数表 材料 规格 re 磷青铜 QSn6.50.1-4.8 10-4 不锈钢 1cr18Ni9Ti-3.5 10-4 铍青铜 QBe2-3.1 10-4 黄 铜 H62-4.8 10-4 实际上，弹性元件位移和作用压力之间为线性关系，其位移随温度变化而变化的改变量符合下式 Wt=-wo（圆管很小）Wt 温度为to的位移改变量。wo 标准温度时的位移量（to）t 温度变化量（t=t to）,例：用铍青铜制成的弹簧管在20c，0.05MPa时，管端位移量wo=2mm，在-40c时，管端位移变化量是多少?解:t=（-40）-（+20）=-60c wt=-0.036mm wt为负值时，说明当温度为-40c时，弹簧管位移量减小。另外下面几个有关弹性元件受力后的变形概念很重要。弹性变形 弹性元件在外力作用下而发生变形，去掉外力又恢复原状的现象称为弹性变形。塑性变形当弹性元件承受产生 弹性变形 的外力继续增加，即使去掉外力后，不能恢复原状的这种变形。弹性极限通常以不使弹性元件产生塑性变形的最大应力（或弹性元件与作用力成直线 关系的应力）。,S Pmax P 疲劳变形当弹性元件承受一个比弹性极限小的力，反复进行若干次，虽然弹性元件不破坏，但去掉外力后，仍不能恢复的变形。蠕变当弹性元件持续承受一个小于弹性极限的力，去掉外力后，也不能恢复原状的变形。塑性变形，疲劳变形，蠕变统称为承受性变形。对压力表来说，是不许有承受性变形的，否则仪表失灵，精度降低甚至不能使用。,通过以上我们看到：1 用于制造压力表的弹性元件需要有 高的弹性极限、疲劳极限、良好的塑性以及较小弹性模量的温度系数。2 使用中防止压力超过弹性极限。合理使用仪器使仪器不至于产生疲劳变形和塑性变形。,第二节 弹簧管的压力表 一、弹簧管压力表的特点 早在1849年，法国机械师波登就制造出弹簧管，并利用弹簧管制成了压力表。一个半世纪以来，弹簧管压力表始终作为一种主要测压仪表被广泛地用于工农业生产的第一线及军事科研和日常生活中，它与其它测压仪表相比，具有如下特点：1.结构简单，安装使用方便（不要其它辅助设备和特殊的保养和维护方法）如温度、振动、湿度。2.读数直观（因为指针式，便于工作人员直接精读及了解工作运行状态）3.价格便宜（几十元、几百元，而同样目的的数显仪表几乎上万元）4 测量范围广，且能满足必要的精度（从几十帕至几百,兆帕，精度从4级0.1级）5.直接测量蒸汽、油、水和气体等的表压力、气压、分压和绝压。缺点：（1）有弹性迟滞误差（弹性后效和弹性滞后叠加），精度不高（2）反应速度慢，不宜作动态测量。二、压力表分类 弹性压力表的分类有多种多样，各种教材分法不同。有的按:（1）根据弹性敏感元件种类分：弹簧管式，螺旋弹簧管式，薄膜式，膜盒和膜盒组式，波纹管式。（2）根据测压种类：（3）根据耐抗和防护性：（4）精度等级和表壳分段直径等：,我们这里分成两类：1.一般型 称为一般压力表（即原来的普通压力表）其技术指标根据国际GB1226-86执行。准确度等级分为：1、1.6、2.5、4级 外型尺寸分为：40，60，100，150，200，250等2.精密型 精密型称为精密压力表（即原来的标准压力 表）其技术指标按国际GB1227-86执行。准确度等级分为：0.06、0.1、0.16、0.25、0.4级(0.6级生产厂家不生产，为0.4级降级使用)外型尺寸为：150，200，250但由于种种原因，实际工作中一般压力表外型尺寸还有,104、260，精密型外型尺寸还有160，0.35级的。另外，目前国内生产的精密压力表外型结构还有台式，精度达0.16级，或多圈表0.1表。三、弹簧管压力表的结构型式 及工作原理 压力表结构：弹簧管压力表主要由弹簧管、传动放大机构、指示机构和表壳四大部分组成。,弹簧管压力表结构示意 1-表壳；2-弹簧管；3-指针；4-上夹板；5-连杆；6-刻度盘；7-接头；8-示值调节螺钉；9-扇形齿轮；10-中心齿轮；11-游丝；12-下夹板；13-固定游丝螺钉,弹簧管：它是一跟弯曲成圆弧形状、常常为椭圆形横截面的空心管子。它的一端焊接在压力表的管座上固定不动，并与被测压力的介质相连通，管子的另一端是封闭的自由端，在压力的作用下，管子的自由端产生位移，在一定的范围内，位移量与所测压力呈线性关系。传动机构：一般称为机芯，它包括扇形齿轮、中心齿轮、游丝和上下夹板、支柱等零件。传动机构的主要作用是将弹簧管自由端的微小位移加以放大，并转换成仪表指针的圆弧形旋转位移。指示机构：包括指针、刻度盘等，其作用是将指针的旋转位移通过刻度盘的分度指示出对应的被测压力值。,表壳：它的主要作用是固定和保护上述三 部分以及其他的零部件。一般压力表和精密压力表结构基本一致，区别在于：精密压力表零件加工和装配要求比较精细、严密，传动部分一般镶有微压宝石轴承，在油压调节增加微调装置和温度补偿装置。压力表的工作原理：被测介质的压力进入弹簧管内，弹簧管自由端将产生位移，该位移通过传动放大机构放大，带动指针旋转，将被测压力在度盘上指示出来。,四、弹簧管 前面我们已经知道，弹簧管为一个弯曲的金属空管，一端封密，称为自端，另一端固定在基体上，称为开口端（进压端）。1.管子截面均是非圆形截面：有椭圆形，平椭圆形，哑铃形，弓形。特征除单圈的外（C型）还有：盘旋形，螺旋形，“S”型。,常见的弹簧管截面形状（a）平椭圆形（b）随圆形（c）D形（d）偏心形（e）双零形（f）8字形（g）厚壁平椭圆形（h）偏心形,平椭圆形、椭圆形和D形是常见的横截面形状。椭圆形截面和平椭圆形截面制造简单，在相同的外形尺寸具有较大的灵敏度，D形截面的灵敏度相对来讲要小一些，工艺比较困难，但是它的测压范围比椭圆形及平椭圆形截面要宽。双零形截面主要用于某些要求弹性元件具有最小起始容积的仪表中。8字形和厚壁平椭圆形截面的弹簧管的强度高，阻碍弹簧管形变能力强，常用于高压测量，另外，偏心形截面的压力弹簧管也在高压测量中得到广泛的应用。弹簧管自由端的角位移变化量 确定以后，还可得到弹簧管自由端的位移：,2.弹簧管的工作原理 当压力经开口端进入弹簧管后，弹簧管非圆形截面力图趋于圆形。使管子的曲率半径增大，引起自由端作伸直位移运动。,下面逐个图解介绍一下弹簧管受压前后尺寸的变化情况。设弹簧管受压前后尺寸分别为：R外，R外管子受压前后曲率外半径。R内,R内管子受压前后曲率内半径。b,b管子椭圆截面外短半轴。r,r 管子受压前后的中心角。,由于弹簧管变形很小，可以认为变形前后的管子弧长不变，根据圆弧长公式（半径圆弧角），有：R外.r=R外.r R内.r=R内.r 两式相减得:(R外-R内).r=(R外-R内).r 而(R外-R内)=2b，(R外-R内)=2b 则有：b.r=b.r 由于管子受压，椭圆截面向圆形变化，则椭圆缩短，短轴b增长，即：b b,但是受压前后短轴与中心角为：r r,设 b=b+b r=r-r 代入有：b.r=(b+b)(r-r)b.r=b.r-br+b.r-b-r 整理后 有：r=由于 bb,则 r=式即为弹簧受压后，因其非圆形截面力图趋于圆形，使得其截面短轴变大，而引起中心角的改变。这一变化将产生管端位移，该位移量为：W=,W=式中W管端位移量 R 曲率半径 r 成形中心角 Z 中心角与圆周率有关的系数 从式看到角度变化量 与短半轴增量和曲率半径成正比，与短半轴成反比。又从式看到，如果希望弹簧管位移量大，灵敏度变高：（1）只有加大曲率半径R,(2)减小壁厚减小短半轴，即轴径比 1 第(2)条实质是管子做薄做扁平。,如果轴径比等于1时，为圆形。b0 W=0,W W=f()位移量与轴径比 W W=f(R)R(mm)位移量与曲率半径比,W(mm)W=f(h)h(mm)位移量与壁厚,当然，由于弹簧管的位移量在一定压力范围内成直线关系，通常把位移W与压力P之间开始不成比例关系的那一点的压力值叫做比例极限。正常使用的最大压力不能超过比例极限。因此，生产厂家在生产压力表弹簧管时都留有余地，即安全系数。Kb=PB/PMAX PB比例 极限 Pmax 最大使用压力,又因为比例极限受轴比，曲率半径R，壁厚，材料抗拉强度 等的影响，如下图：P比 P比=f()P比 P比=f(R)P比 P比=f(h)P比 P比=f(),又想得到大的位移量，提高灵敏度，反过来，受比例极限影响，弹簧管承受压力要变低。五、传动机构 弹簧压力表的工作是通过传动放大机构来实现的，很明显，在这里，传动放大机构实际上就是齿轮传动和曲棍滑块机构组合的简称。前面讲了，当压力进入弹簧管后，弹簧管的自由端将产生位移。由于这个位移量很小，就得有一个位移放大机构这个机构就是传动机构。传动机构起着两种作用位移或位移转换成圆周运动，和位移放大。常见的传动机构有两类：(1)扁形齿轮传动机构(2)杠杆传动机构 这里主要介绍扁形齿轮传动机构。,弹簧管压力表转动机构示意图8示值调节螺钉；9扇形齿轮；10中心齿轮；11游丝；12下夹板；13固定游丝螺钉。,1.扁形齿轮传动机构的组成。扁形齿轮传动机构如图所示，是由拉杆，曲柄（力臂），扁形轮，中心齿轮，游丝，指针等组成。其中扁形轮自己的轴心在上下夹板中自由转动。上下夹板彼此平行安装并用螺钉紧固在一起，中心齿轮，游丝和拉杆也处于上下夹板中间，指针安装在中心齿轮的中心上。整个传动机构又称为机芯。在压力的作用下，管端位移使连杆带动扁形轮绕其自身的轴心传动，从而使与扁形轮啮合连接的中心轮转动。使得安装在中心轮中心轴上的指针在表盘上移动。2.传动放大原理 传动放大就是将管端微小的位移放大一定的倍数。关系为：L=k.S(1)式中：L针尖行程 S管端位移 k 传动放大比,具体一点说管端微小的线位移S是通过三级传动放大来实现的。（见图）其总的传动放大比为：K 总=K1.K2.K3 式中：K1 为第一级，由指针和中心齿轮合成的双臂杠杆完成。它等于指针长度L和中心齿轮分度圆半径r之比。即：K1=L/r K2 为第二级，由扁形齿轮和曲柄（力臂）合成双臂杠杆完成。它 等于扁形齿轮分度圆半径R和曲柄长度a之比。即K2=R/a K3 为第三级，为滑块机构的传动放大比，活动关节A和活动关节B的速度比。根据粗略算，K3 1 其中前两级的K1，K2 起放大作用，K3是变化的，是导致仪表指示值非线形误差的主要因素,对于一只压力表，K1是不变的（因指针长度L和中心齿轮的分度园半径r不变）K2是可变的，因为曲柄长度a可调，R不变）检定中调示值误差主要是改变K2的大小。例:如果仪表正超差（或表走快了)，我们将滑块向外拨，即a增长（力臂增长），由K2=R/a 知道，K2减小，则K总 也减小，由式(1)我们可以看到，指针行程减小，从而减少正超差。反之，指针行程增大。第三节 弹簧管压力表的检定 单圈弹簧管式压力表的检定，按规程JJG52-1999和JJG49-1999进行。一、压力表的允许基本误差的计算 压力表的允许基本误差采用引用误差，是以测量上限的百分数（）表示，在整个测量范围内任何位置上的误差均不应超过此值。,精密压力表的准确度等级和允许误差如下表,1.单向刻度的 压力表真空表：直接以测量上限的百分数表示。,一般压力表准确度等级和允许误差,例(1)求准确度等级为0.25级，测量范围为(0-1.6)MPa的精密压力表的允许误差？解：允许误差=1.6(0.25)=0.004(MPa)例(2)求准确度等级为0.4级，测量范围为(0-1.6)MPa的精密压力表的允许 误差？解：允许 误差=1.6(0.4%)=0.0064(MPa)2.双向刻度的压力表：用测量上限与测量下限的绝对值之和的百分数表示。例(3)有一只1.5级压力真空表，真空部分为-0.1MPa，压力部分为0.15MPa，求允许基本误差？解：允许基本误差=(上限+下限)1.6%=(0.15+0.1)1.6%=0.004(MPa),3.无零位标度的压力表：用测量上限与下限之差的百分数表示。例(4)有一只1.5级压力表，其测量上限为1.6MPa，下限为0.2MPa，求允许基本误差？解：允许基本误差=(1.6-0.2)1.6%=0.0224(MPa)例5：有1.5级，测量范围为760mmHg-0-6kg/m压力真空表的允许基本误差？解：为计算方便，把mmHg化为kg/m，1 mmHg=0.13595 10-2 kg/m 760=1.033 kgf/m(1.033+6)1.6%=0.106(kg/m)=78.0(mmfg)压力部分充差为=0.106(kg/m)真空部分为=78.0(mmHg),二、标准器选择的原则(比对法，重量法)压力表的检定，检定方法是采用与标准仪器或仪表作比对的方法进行的。通过检定，判断其是否符合要求。因此，怎样选择标准仪器仪表是检定人员检定首先进行的一项工作。(1)标准器的基本误差的绝对值不应超过被检仪表允许基本误差绝对值的四分之一。检精密压力表一般选二等活塞式压力计，二等液体压力计等，检一般表一般选三等活塞式压力计和精密压力表。(2)标准的测量上限应大于或等于被检表的测量上限。(3)要有合格的检定证书。现举例说明：1.有一只1.5级，测量范围为0-10MPa的一般压力表，需 先用什么样的标准仪器来检定？,解：试选0.25级，0-10MPa的精密压力表 被检表的 允差 被=10(1.6%)=0.16MPa 标准表的允差 标=10(0.25%)=0.025MPa 因为：1/4 被=0.04MPa 标=0.025MPa 而：0.025MPa 0.04MPa 答：该精密表测量上限等于被检表测量上限。允许基本误差的绝对值未超过被检表允许误差绝对值的四分之一，故可选作为标准器用于检定。另一种方法：(1)精密表的测量上限=被检表测量上限(1+1/4)=10(1+1/4)13.3MPa(取16MPa)(2)精密表的准确度等级 被检表的等级=1.6=0.31级(取0.25级),2.有一只0.4级，0-10MPa的压力表，选用什么样的标准器作标准器来检定？解:(1)被检表允许基本误差 被=10(0.4)=0.04MPa(2)标准器允许基本误差 根据精密表的测量上限10MPa，应选测量范围为：1-60 MPa的活塞压力计。因10MPa已在活塞压力计测量范围(10100%)之内。若选三等则：标=10(0.2)=0.02MPa 若选二等则：标=10(0.05)=0.005MPa 而 1/4 被=0.013MPa 答：可选测量范围为1-60MPa的二等活塞压力计作为标准器来检定。3.有一只(0-4)MPa，1.0级压力表，问能否用(0.160)MPa二等活塞压力计来检定?,解:(1)被检表允许基本误差：4(1%)=0.04MPa(2)因4MPa在活塞压力计(10100)%以下，则 标=(60(0.05%)=0.03(MPa)因：1/4 被=1/4 0.04=0.01MPa 答：该台活塞压力测量大于被检表。活塞压力计的允差绝对值大于被检允差绝对值的四分之一，故不能选作为标准器来检定。精密压力表的检定 精密压力表的检定执行和规程 JJG52-1999(一)检定环境温度 0.25级以上(20 2)0.4，0.6级(20 3)为使精密压力表弹性元件及各部件的温度应符合规程要求，在检定前应在规定的温度下放置两个小时以上，方能检定。,(二)外观检查 精密表的外观检查应注意以下几点：1.指针(包括更换过的指针)。指针与表盘平面的距离应在(0.51.5)mm范围内。刀锋垂直于表盘平面，指针能覆盖最短分度线内 1/43/4，针尖刀锋宽度不得大于分度线宽度。2.精密表表盘及表面玻璃不应有防碍读数的缺陷和损伤。3调零装置的调零范围不小于测量范围的2%4分度盘上的标志因清晰.以下各项在精密表出厂时都进行了严格检查，有些是设计定型指标。一般是合格的。但由于使用中的压力表难免不调修，指针，表盘的折装，容易造成指针轴的弯曲,指针和表盘的变形，从而使指针与表盘之间的距离达不到规程要求的距离。因为距离大，造成读数视差。距离小，造成指针与表盘的摩擦。影响指针移动的平稳性。（三）示值检定 1 按照标准设备的使用规则，将标准器安装在无振动的试验台上。并用水准器调整标准的水平位置。2 将校验器内空气排除。方法是把油杯的阀门打开，将手轮向反时针方向转动。使校验器内充满工作液体。然后将手轮按顺时针方向转动，使工作液体重新回到油杯里去。这样反复连续几次以后，最后在油杯中看不见气泡出现为止。就认为校验器内的空气已被排除掉。最后一次可不必再把工作液体压回油杯。而使设备内充满工作液体。,3 检定时，标准器的允许基本误差的绝对值，应小于被检表允许基本误差绝对值的四分之一。4 检0.25MPa以下的精密表或用于测量气体的2.5MPa以下的精密压力表，应以空气或惰性气体做工作介质。这是由于使用的传压介质密度不同，就会使介质对弹簧管产生不同的压力，从而产生介质附加误差。5 检定1MPa（1MPa)以下的精密压力表。检定安装时，应使压力计活塞下端面和精密表指针轴在同一水平面上。否则应作液柱高度差的修正。在检定压力高于250MPa的压力表时，应有相应的安全保护装置，以免在检定中发生事故。,设高度误差为h，工作介质的密度为 则度度差h代表的压力差为：P=h.g(Pa)式中：h-活塞升到工作位置时下端面至被检表指针轴之间的距离(m)-工作介质密度(kg/m2)g-仪器使用地点重力加速度(m/s2)例如上海自动化仪表四厂生产的YU-6型（0.04-0.6）MPa活塞压力计。检定精密压力表，测得活塞下端面至被检精密表指针轴之间的距离约为：表壳外径为150毫米的精密压力表 h=0.17m 表壳外径为200毫米的精密压力表 h=0.20m 表壳外径为250毫米的精密压力表 h=0.225m,工作介质为变压器油其密度=860kg/m3 根据补正公式 则：外径150mm p=0.178609.8=1433(Pa)外径200mm p=0.208609.8=1686(Pa)外径250mm p=0.2258609.8=1896(Pa)从上述计算中我们可以看到，由于液柱高度差所产生的附加误差是不可忽视的。而这种误差是一种固定的系统误差，可以进行修正。修正的方面有三种。一是计算法。先算出液柱高度差所产生的压力修正量，然后将此修正量加到各检定点的算术平均值中去。二是长度法，即另加转换接头，抬高活塞位置，使活塞下端面与压力表指针轴在同一水平面上。三是加重法，即事先计算出修正砝码，检定时加到承重盘上。修正砝码的计算 方法根据压力的定义，小砝码产生的压力：,(1)液柱产生的压力为：(2)由（1）（2）式有：(3)7.将被检表按其工作位置安装在校验器上。在没有压力或疏空作用时，检查指针对零点的偏差，指针尖端与零位分度线的偏差不得超过允许基本误差的绝对值。8.精密表一般至少检定8点（含零点），这些点应均匀分布在测量范围内。具体可参考下表的检定点数目进行检定：,表：9.检定时转动手轮不应太急太快，应均匀地升压或疏空，降压或加压，防止冲击和回程现象。10.在活塞压力计的承重盘上加上能产生第一个检定点压,力值所需的专用砝码，并用手轮造压，使活塞压力计处于工作位置，同时用手使活塞按顺时针方向转动。转动速度一般为（30-60）转/分。确认达到工作位置且压力表指针稳定，读第一次数，此数不作记录，然后用手指轻敲表壳，读第二次数，作为该点的检定读数。该数与第一次读数之差，作为该点的指针示值变动量。将第二次读数和指针示值变动量按要求填写在检定记录表上。11.以同样的方法检点其余各点，直到测量上限为止。12.当达到测量上限以后，关闭通向被检表的阀门。作3min的耐压检定。个别低气压地区，精密真空表按该地区气压值的90%以上的疏空度进行耐压检定。耐压检定按原检定点倒序回检。13.对300分格式的精密表进行两次检定，两次检定之间不允许调整。按MPa分度的精密表0.4级以下的检定一次。0.16级以下的检定两次，0.1级以上的检定三次,14 检定技术要求示值误差。对每一检定点，在升压和降压检定时，轻敲表壳前、后的示值与标准值之差。在测量范围内，任一检定点的示值误差，应不大于允许误差。回程误差。对同一检定点，在升压和降压时，轻敲表壳后的示值之差。在测量范围内，任一检定点的回程误差，应不大于允许误差的绝对值。轻敲位移。对每一检定点，在升压和降压检定时，轻敲表壳后的引起的指针示值变动量，任一轻敲移值，应不大于允许误差绝对值的1/2。,（五）检定结果的处理1.按照检定记录进行计算 检定记录第10项为升、降压各次读数的最大和最小示值的差数。第11项为升、降压和次读数的之和的平均值。第12项为第11项平均值中的后一检定点的平均值减去,前一检定点平均值的差，作为相邻检定点的间隔值。第13项是各检定点升、降压各次读数与该点标称值的差数的最大值。2.根据检定结果，凡符合规程要求的精密表，认为合格，予以封印和发给证书。有零位调整器的证书中不填写零位。对300分格精密表，应将包括零点在内的每一检定点四次读数的算术平均值填入证书的仪表指示栏中，并修约到1/10分格。3.经检定不合格的精密表，发给检定结果通知书，经检定不符合原有准确度等级的精密表，允许降级使用，但必须更改准确度等级的标志。经检定高于原准确度等级的不予升级。4.当全部检定项目完毕后，检定结果和数据处理的原始记录由另一人作复核。证书上检定周期可根据具体情况确定，一般最长为一年。,（六）校验性检定 精密表在检定有效期之内，为了保证其计示值的准确，在使用过程中，使用单位要根据使用情况和使用条件，定期用校验性检定。如果对仪表示值的正确性有怀疑时，应随时进行检定。校验性检定条件应符合规程规定的检定条件。校验性检定应填写好记录。其检定结果应符合下列要求：1.外观检查合格；2.示值误差符合规程中表3中第（1）、（4）、（5）和（6）栏的要求。3.300分格的精密表，轻敲仪表外壳后，仪表在每一检定点指针的示值，和上次检定证书中给定值之差应符合下表的规定：,有关检定记录，校验性检定记录，检定证书格式见附录。一般用压力表的检定（一）外观检查应注意以下几条：1.根据所测介质的不同，一般压力表在表盘的仪表名称下面画有一条有颜色的横线，并注明特殊介质的名称。氧气表还必须标以红色“禁油”字样；检定时要特别注意，色彩的规定如下表：,2.压力表零部件应装配牢固，不得松动，不得有影响计量性能的缺陷。3.用于气体测量的压力表，背面应有安全孔，指针应伸,入所有分度线内1/32/3，其指针宽度不应大于分度线宽度。4.指针与分度盘平面间的距离应在（1-3）mm范围内。表壳外径在200mm以上的（包括200mm），其指针与分度盘平面距离应在2-4mm范围内。5.封印装置是否完好。6.压力表盘分度数字及符号是否完整清晰。（二）零点检查 零点检查是压力表处于工作位置，没有压力或疏空时，在增压前和降压检定后进行。应符合下列要求：1.有零值限止钉的压力表其指针应紧靠在限止钉上，其“缩格”不得超过允许基本误差的绝对值。2.无零值限止钉的压力表与真空表，其指针应在零值分度线宽度内。零位标志应不超过允许基本误差的2倍。,(三)示值检定 1.压力表的示值应按标有数字的分度线进行检定。如有特殊要求时，可以抽检任意各点。2.检定压力真空表时，压力部分按标有数字的分度线进行检定，真空部分，测量上限值为0.06MPa时检定三点，测量上限值为0.15MPa。检定二点 测量上限值为（0.32.4）MPa的压力真空表时，疏空时其指针只须能指向真空部分即可。因为这类压力表一般不是用来测量真空部分，而只是看一看压力表指示是否达到疏空状态而已。3.压力表检定到上限，应进行耐压3min检定。检定中应观察指针转动在全分度范围内是否平稳无跳动或卡住现象。4。压力表允许基本误差，回程误差，指针示值变动量应符合下表的要求。,（四）检定结果的处理 在一般压力表检定规程中，JJG52-1999中已经有格式。我们建议作检定记录，作为表档案资料保存。1.经检定合格的压力表发给合格证书。用强制检定的压力表，发证书的同时，附封印标记。2.经检定不合格的压力表，发给检定不合格通知书，并注明不合格项目和内容。3.周期可根据具体情况而定，一般不应超过半年。检定读数到最小分度值的1/10问题：实际检定中，一般用心算法进行。即在心中将最小分度值间格分成多少等份，再用实际份数乘上最小分度值的1/10，为实际仪表的示值。,例1.如图所示：设最小分度值为0.001 1.求出最小分度值的1/10 1/100.001=0.0001 2.估读出针尖点最小分格的几份 如B点为-5份,乘上最小分度值的1/10为：0.0001(-5)=-0.0005 故B点读作0.0995,0.1,而B点为+3份,乘上最小分度值的1/10为 0.00013=0.0003故B点读作0.1003例2.如图所示 设最小分度值为0.005 1.1/10最小分度值为:1/100.005=0.0005 2.估读出针尖点最小分度格的几份,如B点占-3份,乘上最小分度值的1/10为:0.0005(-3)=-0.0015 故B点读作0.0985 B点占+4份,乘上最小分度值的1/10为:0.00054=0.0020 故B点读作0.1020 以上工作均用心算法完成。记录中的数据的最后一位数应是最小分度值的整倍数。有三种情况：1的倍数，末位一位应是0，1，2.9 2的倍数，末位一位应是0，2，4，6，8 5的倍数，末位一位应是0，5 关于检定点各次读数的平均值：是指将同一检定点升，降压检定时的各次读数相加取平均。平均后怎样化整？,1.按最小分度值的倍数关系按“四舍六入五可进”的方法，化整到1/10分度值。2.由于我们新规程只检来回各一次，两次读数正好相差1/10分度值，平均后再化整可能不是分度值的倍数，根据弹性特性，则取回程示值为平均值。如果：0.05分度表检定数据(四次)如下.正 反 正 反 0.600 0.605 0.605 0.605 平均为0.60375：0.604 0.605 0.600,六、介绍几种常见的误差调修方法。我们在检定压力表过程中，经常会发现各种毛病，如指针不动，指针抖动，漏气，漏油等等。如何解决这些毛病，不少书籍上有介绍可参阅。但要根本解决还是要靠大量的实际操作、经验的积累。这里主要介绍几种常见的示值误差调修方法。1.示值误差的调修 示值误差是指标准值与压力表的实际示值之差。它是由非线性（示值）误差和线性（示值）误差两部分组成。非线性误差的特征：指针在刻度盘上表现为前半部分为负差（慢）后半部分为正差（快）或相反。如图示。,P实际压力值。S 2 S 指针实际值。1 1 理论曲线。A 2 实际曲线。P 实际曲线的前半部（A点左边）低于理论曲线，而后半部分（A点右边）的实际曲线又高于理论曲线。线性误差的特征：指针的实际表现为逐渐正差越来越大（越来越快），且递增量是一样的，即斜率相同的，相反，指针的实际表现为逐渐负差，越来越负（越来越慢），其递增量也是一样的。如图所示：1 理论曲线 2 1 2 等增量正差曲线 3 3 等增量负差曲线 P,S,对于非线性的调整比较麻烦，要靠经验和耐心。往往光调某一部分机构不能立即调好。一般先调拉杆与扇齿轮之间一夹角，再调传动比。调夹角可调整机芯，调传动比可调整滑块。当指针示值先负后正（先慢后快）时：先使拉杆与扇形齿轮之间夹角变大，使指针与它整个行程都负，然后而调传动比。反之，使拉杆与扇形齿轮之间的夹角变小，使指针在整个行程中都为正，然后再调传动比。对线性误差的调整。一般只调整传动比就可解决。当指针示值为正差，将曲柄上的滑块向外移，相反向里移。如果在起始位置或极限时指针超差的量很小，适当的调整一下游标的力矩，也能解决。对于个别点上超差而其余点均很好的压力表的调修：可以先把压力固定在该点上，打开表壳，检查这一个齿轮的咬合情况，各部分配合间隙松紧情况（包括是否有,污物），然后分别情况，对症处理，如属于缺齿，断齿，则更换新的，或转动机芯躲开这点。2.示值位移 示值位移是指在同一个压力值上，轻敲表壳前的示值与轻敲表壳之后的示值之差。产生这种位移的原因：（1）各部件配合间隙过小，游丝张力不能克服由于间隙过小而造成的机械摩擦力。（2）间隙大小，虽合适，游丝力矩不够，或可到一定位置的不够。（3）某二个力件的接触外有损伤或有污物，因此走动受阻，只有轻敲后（得到冲击力）才能突然越过这一点。只要找到了上述的某个原因，就可对症下药。3.回程误差(来回误差)回程误差是指压力表的升压示值与回程示值差。,我们在检定精密压力表时，同一压力值现在规程规定取两次。回程误差也指这两个数中最大与最小值之差，所以有的也称它为“变差”。引起这种误差的原因也有三种：（1）属于器质性的，即先天不足，由弹簧管的品质决定的。如退火，加工，抗压，材料的本身。由此产生的回程误差是无法调修的。（2）由于部件之间活动间隙过大或有污物。如属配合间隙过大，可适当增大游丝力矩。如属配合处有污物，可用航空汽油清洗。（3）是弹簧管内积沉污物，属此种情况可以往弹簧内注入航空煤油，酒精，水反复进行清洗，最后甩干。4.300分格压力表的上限偏差的调整 检定300分格的压力表时，上限值规定：指针应指示,在297-300分格范围内。如果前面示值均很好，只是上限值稍小于297或稍大于300（超量不大于一格），象这种情况的处理方法是：（1）不作调整 证书中给出实际示值。（2）给予调整 按调整线性误差的方法：大于300格时，滑块向外移，小于297时滑块向里移，也要适当调整游丝的张力。最大的方法是调整到297-300分格之内。4.调整各种误差的原则：上面分析了几种常见的误差，在检定调修中就掌握如下原则：（1）首先弄清压力表的可调部件和部位，以及调动这些部件、部位后的效果。压力表的可调部分包括：滑块（内、外移动）、,机芯(转动机芯可改变拉杆与扇形齿轮之间的夹角,平移可调整指针轴与刻度盘之间的同心度)、游丝（调整力矩）、刻度盘（平移调整盘与中心轴的同心度，转动调整零位示值，其它示值也受影响）、拉杆与自由端连接处（有的可移动，有的软件连接可扳动）。（2）掌握误差规律，不要出现就动手去调，从头到尾检查一下，这样做既可更好掌握误差规律，也可暴露全部误差，然后综合处理。（3）要分析产生误差的原因和弄清误差的性质，这样可以对症下药，达到事半功倍的目的。,思考题,1、简述压力的定义，并写出其方程式。压力的单位名称及单位符号？2、试述弹簧管压力表的工作原理？活塞压力计的工作原理？3、弹簧管压力表由哪几部分构成？活塞压力计有哪几种分组？4、一般压力表和精密压力表的准确度等级？如何计算允许误差？,5、压力表的检定项目及注意事项。6、如何选择标准器？7、耐压检定的目的。8、对液柱高度差引起的压力值的不修正的后果是什么？怎样修正？9、压力表在检定中其误差随压力增大而增大（或减小），直至超差。请说明是什么误差？怎样调修？,有一台(160)MPa的二等活塞压力计，能否用来检定0.25级(140)MPa的精密压力表？1.6级(110)MPa的一般压力表，能否选用0.4级(110)MPa的精密压力表作为检定用标准器？,