精密压力表误差分析.pdf

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1、型竺型墨竺幽!型竺垒塑坐：五2：精密压力表误差分析朱海渤(济南市计量检定测试院，济南250002)摘要：精密压力表是目前应用较多的一种压力标准计量仪表，使用过程中需要对其进行误差分析。本文在分析了常用精密压力表测量原理的基础上，总结了精密压力表的几种常见误差形式，包括仪器设备误差、人为误差、环境误差、测量误差等，并对其进行了合成不确定度计算，总结了其误差来源与应对措施，以供同仁参考。’关键词：精密压力表；误差；措施0引言精密压力表即通常在工业领域中应用的一种计量仪器，由于工业生产的高精度要求越来越严格，各种计量仪器也逐渐向更加

2、精准精确的趋势发展。然而，尽管各种精密仪器在不断的升级优化，误差却始终是工业生产领域不可避免的一个问题，无论误差的大小，只要误差存在就必然会对最终的测量结果造成相应影响。因此，本文对精密压力表的几种误差形式与应对策略等进行分析，对于日后对精密压力表的研制与使用都将带来益处。1精密压力表测量原理常用精密压力表构造如图l所示。图1常用的精密压力表构造图从图1中可以看出，该精密压力表内配置了一个椭圆形状的弹簧管，并将其一端固定，另一端连接到杠杆，同时将指针在齿轮上固定，扇形齿板通过支点与杠杆连接。在进行实际压力测量时，其工作原理为：

3、弹簧管因受压力增大影响而发生变形，并逐渐加大延伸力度，当压力值达到某一标准后，另一端的杠杆便会与齿轮之间形成一种作用力，进而带动齿轮与指针之间形成一种作用力，最终带动指针运动，并显示被测物体压力值。结束测量后，压力逐渐减小，弹簧管恢复初始的椭圆状，指针恢复到零位。在进行作者简介：朱海渤(1974一)，男，山东蓬莱人，助工，现从事压力表检测工作。实际测量时，一般会同时使用精密压力表与压力校验仪器，以最大限度的保障压力测验结果的准确性与精确度。2精密压力表常见误差形式2．1仪器设备误差仪器设备误差的形成多源自于其本身精度不够，进而

4、形成测量结果与实际压力值之间的相应偏差。在进行实际测量时，一般是需要通过精密压力表首先对普通压力表进行测试的，从而在适当调整的基础上防止测量时的误差，尽可能的提高测量结果的准确性与精度。但是，有时也会出现未经过调整而直接测量的情况，最终导致误差的出现。结合具体实践来看，设备仪器误差应主要包括以下两方面的内容。第一，极限误差。上级标准器的极限误差对仪器设备准确性的影响是最大的，通常我们都是通过二等标准活塞式压力计实现压力表量值传递的，其极限误差为0．05％。若用6。表示该项误差，则有：6，≤0．05％，也就是说控制其误差不超过0

5、．05％就属于正常，若超过O．05％则高于极限误差值，会在一定程度上影响测量精度。第二，基本误差。利用精密压力表测量普通压力表时，通常会导致三种形式的误差，即示值误差、回程误差和轻敲位移。首先，示值误差指的是压力表显示压力值与被测物体实际压力值之间的偏差，它会间接造成示值计算过程中的误差，最终不能得到客观准确的测量值。若用6：，来表示示值误差，用△表示基本误差中所设定的允许误差的绝对值范围，则示值误差公式可写作：18，．1≤△。其次，回程误差是指在相同条件下，被测量值不变，计量器具行程方向不同其示值之差的绝对值，也称作滞后误差

6、，若用6，，表示基本误差在回程期间所引起的误差值，用△表示的压力表所允许的误差的绝对值范围，则有回程误差公式：18笠I≤△。最后，轻敲位移即工作人员用手指轻巧压力表外壳时仪表产生的示值或变动量，若用8：，表示该误差值，用△来表示压力表所允许的误差绝对值范围，则有轻敲位移误差公式：162，l≤h／2。2．2人为误差精密压力表的人为误差指的是人为因素造车的压力表读数误差，该误差通常以分度值的1110估算。0．4级压力表最少分格数为80倍，对应的误差公式为：16，I≤0．125％。人为因素造成的测量误差是很常见的，它是各种外界因素造

7、成测量误差占比重最大的一项因素。总体来讲，导致人为误差的因素包括误读、误视与误算三种，其中，前两种通常出现在测量过程中，由于测量的数值很小或者是处于十分密集的地方，所以很容易出现误读、误视情况。而误算通常出现在最后计算时，由于需要计算的数字过大或过小等因素，导致误算情况的出现。人为误差不仅是最为普遍的一种精密压力表误差形式，同时也是造成误差最大或者是后果最严重的一种误差形式。2．3环境误差顾名思义，环境误差即是由于环境问题所造成的测量误差，通过发生在测量过程中，由于环境或是场地差异而与准确结果存在一定偏差。环境误差主要表现为两

8、种常见形式，一是随机误差，二是热变形误差。前者发生的几率较小，一般是偶然性的，不存在特定的造成结果出现误差的条件，后者主要是与温度密切相关，因为弹性元件的弹性系数与温度之间存在着密切关系，当压力表的使用温度与检定温度之间存在差异时，便会形成温度附加误差，一般在使用温度为20+