压力表的计量检定及不确定度评定分析

摘要：压力表是一种测压器具，在人们的日常生活中被广泛应用于各种领域。压力表计量检定工作的准确性最为重要，但由于各种人为的或一些不可避免的原因，在实际操作中，压力表的计量检定会存在一定的误差，带来计量结果的不确定。本文从压力表计量的基本操作过程入手，对计量检定和不确定度评定作出分析。

关键词：压力表；计量检定；不确定度；评定分析

中图分类号： U463.7+4 文献标识码： A 文章编号：

压力表在日常生活中的应用非常广泛，几乎涉及到工业生产的各个环节，尤其在过程控制和技术测量方面，发挥着不可替代的作用。

一、压力表简介

1.定义

压力表的工作原理是通过在表内安装波纹管、膜盒等敏感元件，在受到压力时这些敏感元件会发生形变，形变通过压力转换装置带动指针的变化，通过指针的转动显示所受压力值。在汽车维修保养、油气输送、热力管网等领域，压力表凭借优良的机械性能和便利的生产方式获得越来越防范的欢迎。作为压力测量装置，压力表本身计量性能的检定也就得格外重要。对压力表的定期检定必须遵循一定的规范和标准进行操作。

2.分类

压力表的种类非常繁多，根据不同的性能标准和应用领域，压力表可以被分成不同的类型。最常见的分类方式是根据压力表是否通过传动检测装置进行压力值的显示将其分为一般压力表和精密压力表，这两种压力表也是在日常生活中应用最广泛的两种。

（1）根据表盘直径分类

根据表盘直径的不同，压力表可以分为40mm、50mm、60mm、75mm、100mm、150mm、200mm等类型。

（2）根据安装方式分类

根据压力表安装方式的不同，可以将其分为直接安装、凸形安装和嵌入式安装。其中，每一种安装方式又可分为径向与轴向安装两种方式。径向直接安装是比较常见的基本安装方式，轴向直接安装由于其自身带来的表盘稳定性局限，一般用于150mm以下的表盘。嵌入式安装和凸形安装就是我们常见的安装环压力表的安装原理。

（3）根据量域和量程分类

根据量域不同，可以分为正压量域与负压量域。其中，再按照量程不同进行分类，正压量域包括微压量程段、低压量程段、中压量程段、高压量程段和超高压量程段，每个量程段又可以分出许多不同的测量范围，即我们平常所说的仪表量程。负压量域根据同样的划分标准也可分为三种负压计量表。此外，还有一种在日常生活中应用不太广泛的压力表——正压与负压联程跨域压力表，既可以测量正压，又可以测量负压。

（4）根据压力精度等级分类

根据压力精度等级分类也是比较普遍的一种分类方式。压力表的精度等级一般包括4级精度、2.5级精度、1.6级精度、1级精度及1级以下的多个精度。表盘上一般都会对压力表的精度做出明显标示。

二、压力表检定

对压力表的定期检定是确保压力表保持工作性能准确度的有效方式，通常来说，压力表的检定应分成这样三个步骤：（1）外观检查。首先，检查压力表上注明的产品信息包括生产厂家、表盘型号等是否清晰可读。其次，检查压力表整个结构及零部件是否完好，是否出现松动。最后，应检查压力表内的指针、刻度等是否在使用过程中出现算坏。（2）检查止销与零位。在压力表没有受压的情况下，检查指针是否紧靠止销或处于零位刻度范围内。（3）检定示值。这是压力表检定的关键环节，也是压力表检定的根本目的所在。

上述只是从宏观把握上对压力表的检定流程进行了分析，而在实际操作中，由于一般压力表与精密压力表工作原理、应用领域的不同，对于他们检定过程中的一些具体操作存在较大的不同。

1.一般压力表

我们通常使用精密压力表来完成对一般压力表的检定工作。在检定之前，应首先根据计算出的标准压力表误差允许绝对值，确定精密压力表的类型。如在检定2.5级及以下精密等级的压力表时，通常选用0.4级精密压力表来对其进行检定；检定1.6级及以下精密等级的压力表时，通常选用0.25级精密压力表进行检定。

2.精密压力表

检定精密压力表，通常使用火速式压力计作为标准检定仪器。在对精密压力表进行上述三个步骤的检定中，往往会出现一些问题，影响检定准确度。如示值变化速率不同、表盘轻敲后位移超差、止销与零位失效等等。

三、不确定度评定

在对压力表进行检定过程中，会由于人工操作、机器磨损、检定频率过快等因素造成一定的检定误差，给压力表检定带来不可避免的不确定度。掌握、了解这种不确定度，对于准确把握检定仪器的性能特点，进而得出正确的检定结果具有重要意义。笔者认为对压力表检定的不确定度进行评定时应注意以下事项：利用活塞压力计和专用砝码测出仪器的标准压力值；选择多个检定对象进行多次检定操作，对检定结果进行计算，测出误差值；准确处理由于示值估读、环境温度及结果输入等引起的检定误差。

四、压力表检定中应注意的问题

虽然压力表的检定误差很难彻底避免，但我们仍可以通过在检定过程中的科学有效处理将这种不确定度降到最低。具体来说，主要包括以下几个方面：

1.检定耐压操作

在压力表检定过程中，当压力表的示值达到检定上限时，应及时对压力表进行耐压处理，然后再进行回检。这样做的好处是，可以有效避免压力表因示值达到检定上限后，元件性能在极限操作过程中发生损伤，导致敏感度降低，继而造成检定误差情况的发生。耐压操作在压力表检定有关规定中有较为详细的表述和要求，但在现实操作过程中，检定人员往往因为不重视或嫌麻烦而直接省去这一步骤，导致压力表检定示值出现偏差，长久积累后，会引起很大的误差值。

2.科学计算允许基本误差

压力表的允许基本误差值指的是在某一精度等级内的最大误差，对允基误差的计算是压力表进行检定的前提。对于这一基本误差的计算，有一套标准、科学的计算规范，正确的计算方式是仪表测量范围乘以精度等级百分号，要求检定人员严格计算方式进行。并且每一个压力表的允许基本误差只能有一个，这就意味着在对压力表的多个点进行允基误差的计算过程中，如果得出多个不同的结果，就说明这种计算有误，应当及时调整计算方法或重新计算。

3.正确估读示值

估读是压力检定的必然性操作，因此，对压力表示值进行正确的估读，也是有效缩小检定误差的重要途径。由于压力表最小刻度往往受整个压力表的量程影响而不同，因此在估读过程中，一定要对刻度单位进行仔细查看，避免主观检定习惯带来的估读错误。

结语：

总之，压力表的计量检定是一个非常细致、繁琐的过程，要求检定人员严格按照有关操作规程，获得科学的检定结果，正确评定不确定度，尽最大努力提高压力表检定的准确性。

参考文献：

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