陳俊雄

摘要：本文首先針對影響壓力表示值的因素和優(yōu)化壓力表檢測結(jié)果的方法進(jìn)行論述，并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：壓力表；誤差校準(zhǔn)；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在化工企業(yè)產(chǎn)生過程中，壓力是非常重要的數(shù)據(jù)類型，因此，強(qiáng)化在壓力測試當(dāng)中的精度，便成為了各大化工企業(yè)日常工作當(dāng)中的一個(gè)重要問題。在針對壓力表的誤差校準(zhǔn)工作當(dāng)中，對壓力表示值產(chǎn)生影響的因素是多樣的，怎樣迅速、科學(xué)的分析這些因素對壓力表校準(zhǔn)過程中造成的影響，并在實(shí)驗(yàn)過程中盡量降低外界因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果所造成的影響。便成為了相關(guān)工作人員所必須要思考的一個(gè)重要問題。

一、影響壓力表示值的因素和優(yōu)化數(shù)據(jù)指標(biāo)

如圖1所示，該圖即為壓力表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，在途中可以發(fā)現(xiàn)，彈簧管在真空和壓力的雙重作用之下，發(fā)生彈性形變導(dǎo)致管段出現(xiàn)位移現(xiàn)象。該位移現(xiàn)象憑借機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)得到放大，由此傳導(dǎo)給顯示裝置，再通過指針在對應(yīng)計(jì)量單位上的顯示得到被測物的壓力或者真空量。

在針對壓力表示值誤差進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)時(shí)，除了校準(zhǔn)方法對誤差所導(dǎo)致的影響以外，工作人員還需要衡量壓力表在使用過程中自身的機(jī)械傳動(dòng)原理和檢測現(xiàn)場的環(huán)境等方面因素的影響。確認(rèn)影響壓力表示值準(zhǔn)確性的影響因素。（一般是恒溫時(shí)間、校準(zhǔn)過程中的溫度和校準(zhǔn)過程中采用的介質(zhì)材料），因?yàn)閴毫Ρ硎遣捎脧椥粤悴考牧?，會受到溫度因素較為明顯的影響，會導(dǎo)致壓力表中彈性材料模量的變化，對示值的準(zhǔn)確性產(chǎn)生非常明顯的影響；校準(zhǔn)介質(zhì)則是對壓力表當(dāng)中零點(diǎn)位置判定存在有影響。衡量全部影響因素的意義是保障壓力表在校準(zhǔn)過程中有最大程度的精確性，所以引入歸一化偏差En的絕對值來作為優(yōu)化綜合數(shù)據(jù)，若En的指越低，則代表其檢測結(jié)果的精確程度就越好，其表達(dá)公式為：

在該公示當(dāng)中，x代表該實(shí)驗(yàn)室通過實(shí)驗(yàn)所得到了壓力表示值誤差；

xrel代表上級實(shí)驗(yàn)室按照相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范所得到的壓力表示值誤差；

u代表該實(shí)驗(yàn)室誤差校準(zhǔn)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定程度；

urel代表上級實(shí)驗(yàn)室示值誤差校準(zhǔn)的不確定程度。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析

（一）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在本次實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，分別采用A、B、C、D來表示壓力表示值校準(zhǔn)方式，校準(zhǔn)介質(zhì)材料、恒溫時(shí)間長度以及校準(zhǔn)過程中的環(huán)境溫度等對壓力表示值產(chǎn)生影響的四個(gè)因素，在此當(dāng)中，A、B、C因素均擁有2個(gè)水平，D因素?fù)碛?個(gè)水平使用1、2、3、4來分別表達(dá)因素水平，不對因素之間可能存在的相互作用進(jìn)行分析，使用ls（41×24）格式的正交表來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

該實(shí)驗(yàn)的過程為：首先選取一個(gè)量程范圍在01.6MPa的壓力表，將該表送到上級實(shí)驗(yàn)室，并對其開展0.4MPa點(diǎn)校準(zhǔn)得出xrel與urel的數(shù)據(jù)，之后在本次實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的正交表，通過實(shí)驗(yàn)得到x與u的數(shù)值，在得到全部數(shù)據(jù)之后，將其帶入公式

當(dāng)中進(jìn)行運(yùn)算。K1、K2、K3、K4為每一種因素在相同水平實(shí)驗(yàn)過程中的結(jié)果綜合，k1、k2、k3、k4為各種影響因素的水平效應(yīng)，極差Rj是max（kj）-min（kj）的值，如果極差Rj的值越大，就代表該影響因素對壓力表校準(zhǔn)工作所造成的影響越大。

（二）數(shù)據(jù)分析

獲得壓力表示值誤差影響因素的重要性順序依次是采用的校準(zhǔn)方式（A）>恒溫時(shí)間長度（B）>校準(zhǔn)過程中的介質(zhì)材料（C）>校準(zhǔn)過程中的實(shí)驗(yàn)室溫度（D）。并且按照各影響因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果平均值所造成的影響來判定優(yōu)水平，因?yàn)樗?jì)算出的En的值閱讀，就代表結(jié)果的精確程度越高，由此便可以選擇出最優(yōu)化組合，根據(jù)平均值的大小來選擇優(yōu)水平，結(jié)果為A2B2C2D2，由此可以得出該實(shí)驗(yàn)的最佳方法為反校法，在溫度恒定環(huán)境當(dāng)中30min，使用水來作為介質(zhì)材料并且校準(zhǔn)溫度為20℃時(shí)，實(shí)驗(yàn)的精度能夠達(dá)到最高，詳細(xì)情況如圖2所示。

三、結(jié)語

憑借以上數(shù)據(jù)分析和實(shí)驗(yàn)理論證明可以發(fā)現(xiàn)，在針對壓力表示值誤差進(jìn)行校準(zhǔn)的過程中，本文所設(shè)計(jì)的反校法比傳統(tǒng)的壓力表校準(zhǔn)方法有更好的精度，同時(shí)在采用反校法的過程當(dāng)中，實(shí)驗(yàn)人員能夠完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)設(shè)備之間的互相連接，由此大幅度增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的整體效率和精確程度，該實(shí)驗(yàn)有效驗(yàn)證的壓力表反校發(fā)擁有極強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性，適合在我國各大化工企業(yè)壓力表示值誤差校準(zhǔn)當(dāng)中進(jìn)行廣泛使用。

參考文獻(xiàn)：

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