壓力校驗中誤差指標如何分辨

　　在壓力校驗工作中，經(jīng)常遇到引用誤差、讀數(shù)誤差、回差等諸多名詞，它們分別是指什么，有什么區(qū)別?先了解幾個專業(yè)詞匯引用誤差 讀數(shù)誤差、真值、回差、準確度等級。

　　引用誤差

　　引用誤差是儀表中常用的一種誤差表示方法，它是相對于儀表滿量程的一種誤差，測量的誤差與儀表的滿量程值之比，稱為儀表的引用誤差，它常以百分數(shù)表示。

　　例如0.05% 也就是我們常說的萬分之五(即0.05級)0.02% 也就是我們常說的萬分之二(即0.05級)

　　讀數(shù)誤差

　　即讀數(shù)精度一般活塞壓力計用這種表示方法，是以檢定點為基礎計算的。如(1~100)MPa，0.02級的活塞壓力計，其在100MPa點的允許誤差為±100MPa×0.02%=±0.020MPa，而在50MPa這一點的允差誤差為±50MPa×0.02%=±0.01MPa。

　　真值

　　在壓力表檢定時，沒有準確數(shù)值，把高精度的壓力標準作為真值，進行校驗工作。

　　回程誤差

　　也就是常說的回差，是指正反行程檢定同一個點的差值的最大值。

　　準確度等級

　　準確度等級也稱精度，一般描述壓力表準確度，最大誤差÷滿量程所得的值，例如：所得值為0.05% 也就是我們常說的萬分之五(即0.05級)準確度等級即0.05級。

　　壓力校驗工作中誤差指標的區(qū)分真值是指客觀存在，無法優(yōu)良準確地獲得的物理量。在實際中工作中常把精度足夠高的規(guī)范儀器得出的數(shù)值作為真值。壓力校驗儀作為標準器時，其測量值我們認為是真值。

　　引用誤差一般用來描述儀表的性能特點的一種方法，壓力校驗中，指針式壓力表和數(shù)字壓力表用此種表示方法，是按照儀表的滿量程來計算的。如10MPa，0.05級的數(shù)字壓力校驗儀，其所有點的允許誤差為都為±10MPa×0.05%=±0.005MPa。

　　讀數(shù)誤差是誤差的另一種表示方法，壓力校驗工作中，活塞壓力計用此種表示方法，是以檢定點為基礎計算的。如(1~60)MPa，0.05級的活塞壓力計，其在60MPa點的允許誤差為±60MPa×0.05%=±0.030MPa，而在10MPa這一點的允差誤差為±10MPa×0.05%=±0.005MPa。

　　回程誤差也叫回差，是一個檢定循環(huán)上下行程中同一檢定點測量數(shù)據(jù)差值的優(yōu)良值。

　　校準方法

　　壓力檢測儀表在出廠前均須經(jīng)過校準，使之符合精度等級要求;使用中的儀表會因彈性元件疲勞、傳動機構磨損及腐蝕、電子元器件的老化等造成誤差，所以必須定期進行校準，以保證測量結果有足夠的準確度;另外，新的儀表在安裝使用前，為防止運輸過程中由于震動或碰撞所造成的誤差，也應對新儀表進行校準，以保證儀表示值的可靠性。

　　(1)靜態(tài)校準

　　壓力檢測儀表的靜態(tài)校準是在靜態(tài)標準條件下(溫度20±50℃，濕度≤80%，大氣壓力為

　　(1.01×105±1.06×104) Pa (760±80mmHg)，且無振動沖擊的環(huán)境)，采用一定標準等級的校準設備，對儀表重復(不少于3次)進行全量程逐級加載和卸載測試，獲得各次校準數(shù)據(jù)，以確定儀表的靜態(tài)基本性能指標和精度的過程。

　　①校準方法

　　校準方法通常有兩種:一種是將被校表與標準表的示值在相同條件下進行比較;另一種是將被校表的示值與標準壓力比較。無論是壓力表還是壓力傳感器、變送器，均可采用上述兩種方法。一般在被校表的測量范圍內(nèi)，均勻地選擇至少5個以上的'校驗點，其中應包括起始點和終點。

　　標準儀表的選擇原則是:標準表的允許絕對誤差應小于被校表的允許絕對誤差的1/3~1/5，這樣可忽略標準表的誤差，將其示值作為真實壓力。采用此種校驗方法比較方便，所以實際校驗中應用較多。將被校表示值與標準壓力比較的方法主要用于校驗0.2級以上的精密壓力表，亦可用于校驗各種工業(yè)用壓力表。

　?、趬毫π蕛x器

　　常用的壓力校準儀器有液柱式壓力計、活塞式壓力計或配有高精度標準表的壓力校驗泵。

　　測量活塞以及砝碼的重力與螺旋壓力發(fā)生器共同作用于密閉系統(tǒng)內(nèi)的工作液體(一般采用潔凈的變壓器油或蓖麻油等)，當系統(tǒng)內(nèi)工作液體的壓力與此重力相平衡時，測量活塞l將被頂起而穩(wěn)定在活塞筒3內(nèi)的任意平衡位置上。這時有壓力平衡關系在承重托盤上換不同的砝碼，由螺旋壓力發(fā)生器推動工作活塞，工作液體就可處于不同的平衡壓力下，因此可以方便而準確地由平衡時所加的砝碼和活塞本身的質(zhì)量得到壓力p的數(shù)值。此壓力可以作為標準壓力，用以校驗壓力表。如果把被校壓力表6上的示值與這一準確的壓力p相比較，便可知道被校壓力表的誤差大小。也可以關閉a閥，在b閥上部接入標準壓力表，由壓力發(fā)生器改變工作液壓力，比較被校表和標準表上的示值進行校準。

　　(2)動態(tài)校準

　　在一些工程技術領域常會遇到壓力動態(tài)變化的情況，例如，火箭發(fā)動機的燃燒室壓力在啟動點火后的瞬間，有極為快速變化;在產(chǎn)生振蕩燃燒時，壓力變化頻率從幾赫到數(shù)千赫。為了能夠準確測量壓力的動態(tài)變化，要求壓力傳感器的頻率響應特性要好。實際上壓力傳感器的頻率響應特性決定了該傳感器對動態(tài)壓力測量的適用范圍和測量精度。因此，對用于動態(tài)壓力測量的傳感器或測壓系統(tǒng)必須進行動態(tài)校準，以確定其動態(tài)特性參數(shù)，如頻率響應函數(shù)、固有頻率、阻尼比等。

　　壓力檢測系統(tǒng)的動態(tài)校準首先需要解決標準動態(tài)壓力信號源問題。產(chǎn)生標準動態(tài)壓力信號的裝置有多種形式，根據(jù)其所提供的標準動態(tài)壓力信號可分為兩類:一類是穩(wěn)態(tài)周期性壓力信號源，如機械正弦壓力發(fā)生器、凸輪控制噴嘴、電磁諧振器等;另一類是非穩(wěn)態(tài)壓力信號源，如激波管、閉式爆炸器、快速卸載閥及落錘液壓動效裝置等。

　?、俜€(wěn)態(tài)校準

　　圖2和圖3所示均為產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)周期性校準壓力源的裝置，圖2是電磁式正弦壓力發(fā)生器。當流過電磁式力發(fā)生器中的電流呈正弦規(guī)律變化時便產(chǎn)生正弦力，使輸給傳感器的介質(zhì)壓力按正弦規(guī)律變化。