無錫市科華儀表科技有限公司作者
近年來,數(shù)字壓力校驗儀以其準(zhǔn)確度高、操作簡單、易于攜帶受到壓力檢定人員的歡迎,并得到廣泛的應(yīng)用。但由于JJG49-1999《彈簧管式精密壓力表和真空表》檢定規(guī)程以及JJG52-1999《彈簧管式一般壓力表、壓力真空表和真空表》檢定規(guī)程中,標(biāo)準(zhǔn)器主要是以活塞式壓力計為參照來進行編寫的,故檢定過程與數(shù)字壓力計的檢定過程有不一致的地方。筆者現(xiàn)結(jié)合實際并在不更改原檢定方法的前提下,提出對規(guī)程內(nèi)容作一些建議性修改,使得以數(shù)字壓力校驗儀為標(biāo)準(zhǔn)器更符合檢定壓力表要求,并介紹以VB6.0為平臺開發(fā)的自動壓力檢定軟件,供大家參考。
一、用數(shù)字壓力校驗儀檢定/校準(zhǔn)精密壓力表和普通壓力表
1.數(shù)字壓力校驗儀滿足規(guī)程中對標(biāo)準(zhǔn)器的要求
JJG49-1999、JJG52-1999對標(biāo)準(zhǔn)器作出如下的要求:“5.2.1.1對標(biāo)準(zhǔn)器誤差的要求,標(biāo)準(zhǔn)器允許誤差值應(yīng)不大于被檢表允許誤差值的1/4”,數(shù)字壓力校驗儀(以DH542數(shù)字壓力校驗儀為例,允許誤差為0.025%FS)可滿足相同滿量程范圍0.1級及以下的精密壓力、普通壓力表的檢定及校準(zhǔn)。
2.數(shù)字壓力校驗儀的檢定方法
JG49-1999、JJG52-1999將“示值誤差”定義為:“對每一檢定點,在升壓(或降壓)和降壓(或升壓)檢定時,輕敲表殼前后的示值與標(biāo)準(zhǔn)值之差”,壓力表示值誤差可表示為
ΔP=Px-PN
式中:ΔP——壓力檢定點示值誤差;Px——被檢壓力表示值;PN——壓力標(biāo)準(zhǔn)值。
采用活塞式壓力計作為標(biāo)準(zhǔn)器,原理為“稱重法”,上式中PN為固定點,被檢定示值按規(guī)程要求進行估讀,故示值誤差中將因人為視差引入一定誤差。采用數(shù)字壓力校驗儀可采用“直接比較法”(或稱“反校法”),即固定被檢表檢定,讀取數(shù)字壓力校驗儀的壓力標(biāo)準(zhǔn)值,這樣可大大消除人為視差,提高檢定系統(tǒng)的準(zhǔn)確度,并且該方法符合規(guī)程中對“示值誤差”的定義。
3.對規(guī)程中“回程誤差”定義的修改
JG49-1999、JJG52-1999將“回程誤差(變差)”定義為:“對同一檢定點,在升壓(或降壓)和降壓(或升壓)檢定時,輕敲表殼后的示值之差”。采用“反校法”后壓力表的回程誤差就僅為升壓和降壓過程中指針變動量之差,體現(xiàn)不出壓力表的變差,無法判斷壓力表的回程誤差是否滿足使用要求,所以建議“回程誤差”定義修改為:“對同一檢定點,在升壓(或降壓)和降壓(或升壓)檢定時,輕敲表殼后的示值誤差之差”。定義更改后以活塞式壓力計作為標(biāo)準(zhǔn)器檢定壓力表,回程誤差與定義修改前數(shù)值是一致的,因為公式中壓力標(biāo)準(zhǔn)值作為固定項前后相減消除;而采用數(shù)字壓力計作為標(biāo)準(zhǔn)器,修改后的定義就能十分準(zhǔn)確地表述壓力表的回程誤差含義。
4.對規(guī)程中“輕敲位移”定義的修改
JJG49-1999、JJG52-1999明確規(guī)定,輕敲指針前后示值誤差都應(yīng)被計算,但檢定規(guī)程附錄中檢定記錄模板中僅列出輕敲后被檢表示值,輕敲表殼前示值誤差無法計算。筆者認(rèn)為,只要對規(guī)程中“輕敲位移”的定義稍作修改,就可以計算出輕敲表殼前示值誤差。
根據(jù)JJG49-1999、JJG52-1999中“輕敲位移”的定義:“對每一檢定點,在升壓(或降壓)和降壓(或升壓)檢定時,輕敲表殼后引起的指針變動量”,該輕敲位移為值,但實際工作中輕敲后指針有可能向上跳動也有可能向下跳動;如果輕敲位移為值,即便知道輕敲前后示值中任意一個也無法計算出另外一個,所以“輕敲位移”的定義可修改為:“對每一檢定點,在升壓(或降壓)和降壓(或升壓)檢定時,輕敲表殼后與輕敲表殼前示值之差”,用公式可表示為
Δ輕敲=Px后-Px前
式中:Px前——輕敲前被檢表示值;Px后——輕敲后被檢表示值;Δ輕敲——輕敲位移。
這樣輕敲位移就有正負(fù)之分,如果知道輕敲前被檢表示值,就可計算出輕敲后的被檢表示值;同理,如果知道輕敲前被檢表示值,就可計算出輕敲后的被檢表示值。公式如下:
輕敲后被檢表示值:Px后=Px前+Δ輕敲
輕敲前被檢表示值:Px前=Px后-Δ輕敲
5.對規(guī)程中原始記錄模板的修改
采用數(shù)字壓力校驗儀作為標(biāo)準(zhǔn)器檢定壓力表,由于數(shù)字壓力校驗儀升壓和降壓行程壓力標(biāo)準(zhǔn)值不一致,每一個行程都要記錄標(biāo)準(zhǔn)壓力值,這與采用活塞壓力計作為標(biāo)準(zhǔn)器在升壓行程和降壓行程中標(biāo)準(zhǔn)壓力值相等是不同的,所以檢定原始記錄表格應(yīng)作相應(yīng)的修改,在升壓和降壓行程中均要有記錄標(biāo)準(zhǔn)壓力值一欄。
二、用數(shù)字壓力校驗儀實現(xiàn)檢定自動化
壓力表檢定數(shù)據(jù)記錄多,運算繁雜,如能自動記錄數(shù)據(jù)、自動生成檢定記錄、自動計算誤差將大大減輕檢定員的負(fù)擔(dān),同時也可減少人為誤差,提高檢定效率。數(shù)字壓力校驗儀一般都帶有支持RS-232C的標(biāo)準(zhǔn)串行通信口,為自動檢定壓力表實現(xiàn)了可能。下面介紹以DH542數(shù)字壓力校驗儀為標(biāo)準(zhǔn)器開發(fā)的壓力自動檢定軟件,其實現(xiàn)了對精密壓力表以及普通壓力表的自動檢定。
1.軟件概述
軟件名稱為“H542自動壓力檢定系統(tǒng)”,以VB6.0語言為平臺,以VISA函數(shù)庫開發(fā)通用I/O接口??蓪崿F(xiàn)壓力數(shù)據(jù)自動采集、自動保存,智能判斷檢定數(shù)據(jù)是否合格,自動生成、打印檢定原始記錄、檢定證書,以及建立被檢壓力表信息,可查詢歷史檢定記錄,方便壓力表計量信息管理,原始記錄模板以及檢定證書模板可在Word中自行編制,通用性強。
2.硬件連接
計算機和DH542數(shù)字壓力校驗通過DB9數(shù)據(jù)線連接,如表1所示,相關(guān)參數(shù)設(shè)置如表2所示。
表1硬件連接
表2通信參數(shù)配置
3.軟件的操作
?。?)壓力表檢定信息設(shè)置
點擊菜單“壓力表→精密表檢定”,系統(tǒng)將跳出“參數(shù)設(shè)置”窗口,包含“編輯被檢壓力表檢定信息”、“編輯壓力檢定點”以及“檢定數(shù)據(jù)修約”,界面中顯示的是系統(tǒng)默認(rèn)的初始信息。
被檢壓力表信息包括:送檢單位、制造廠、壓力表名稱、型號規(guī)格、出廠編號、計量編號、測量范圍、準(zhǔn)確度等級、zui大允許誤差、分度值等。檢定信息包括:檢定溫度、檢定濕度、檢定依據(jù)、檢定日期、有效期、檢定點、檢定循環(huán)等。數(shù)據(jù)修約根據(jù)規(guī)程要求以及壓力表技術(shù)指標(biāo),對示值、標(biāo)準(zhǔn)值、指針變動量、示值誤差及回程誤差設(shè)定有效位數(shù)。
數(shù)據(jù)設(shè)定完成后可將數(shù)據(jù)保存為檢定數(shù)據(jù)模板供以后調(diào)用,可節(jié)約編輯檢定信息時間。
?。?)硬件連接測試
確認(rèn)檢定信息設(shè)置無誤后,點擊“修改數(shù)據(jù)”按鈕更新檢定信息,“系統(tǒng)測試”按鈕可用,點擊進入“系統(tǒng)測試”界面,可設(shè)置DH542與計算機通信參數(shù)設(shè)置以及標(biāo)準(zhǔn)器信息,點擊“系統(tǒng)測試”按鈕,將進行硬件連接測試。測試成功后(綠燈表示通過,紅燈表示不通過),點擊“開始檢定”按鈕即可。
?。?)自動檢定壓力表
點擊“開始檢定”按鈕進入壓力表檢定主界面。
點“清零”可進行系統(tǒng)清零,然后根據(jù)檢定點提示,轉(zhuǎn)動校驗儀手柄使被檢表指針對齊檢定點刻度線,然后按下“測量”按鈕讀取此時的系統(tǒng)壓力標(biāo)準(zhǔn)值。隨后系統(tǒng)提示輸入輕敲位移(指針變動量),此時可輕敲一下表殼,讀取變動量,輸入對話框。注意,此處指針變動量定義為:輕敲表殼后被檢表示值與輕敲表殼前被檢表示值之差。
系統(tǒng)可自動計算出輕敲后示值、示值誤差、回程誤差數(shù)值,如果計算出的示值大于允許極限誤差,系統(tǒng)會提示是否重檢該點,減少人為誤操作帶來的不便。
檢定完畢后,可點擊“生成證書”和“生成記錄”按鈕來生成相應(yīng)的檢定證書和檢定原始記錄。
?。?)查詢檢定數(shù)據(jù)
該軟件具有查詢功能,點擊菜單“查詢”可進入查詢界面,可按“證書編號”、“被檢儀器名稱”、“儀器編號”、“送檢單位”以及“檢定日期”進行查詢,可調(diào)出歷史檢定數(shù)據(jù),方便壓力表計量周期管理。
(5)檢定信息修改
如檢定信息參數(shù)有誤,可點擊“編輯信息”重新修改。
一、用數(shù)字壓力校驗儀檢定/校準(zhǔn)精密壓力表和普通壓力表
1.數(shù)字壓力校驗儀滿足規(guī)程中對標(biāo)準(zhǔn)器的要求
JJG49-1999、JJG52-1999對標(biāo)準(zhǔn)器作出如下的要求:“5.2.1.1對標(biāo)準(zhǔn)器誤差的要求,標(biāo)準(zhǔn)器允許誤差值應(yīng)不大于被檢表允許誤差值的1/4”,數(shù)字壓力校驗儀(以DH542數(shù)字壓力校驗儀為例,允許誤差為0.025%FS)可滿足相同滿量程范圍0.1級及以下的精密壓力、普通壓力表的檢定及校準(zhǔn)。
2.數(shù)字壓力校驗儀的檢定方法
JG49-1999、JJG52-1999將“示值誤差”定義為:“對每一檢定點,在升壓(或降壓)和降壓(或升壓)檢定時,輕敲表殼前后的示值與標(biāo)準(zhǔn)值之差”,壓力表示值誤差可表示為
ΔP=Px-PN
式中:ΔP——壓力檢定點示值誤差;Px——被檢壓力表示值;PN——壓力標(biāo)準(zhǔn)值。
采用活塞式壓力計作為標(biāo)準(zhǔn)器,原理為“稱重法”,上式中PN為固定點,被檢定示值按規(guī)程要求進行估讀,故示值誤差中將因人為視差引入一定誤差。采用數(shù)字壓力校驗儀可采用“直接比較法”(或稱“反校法”),即固定被檢表檢定,讀取數(shù)字壓力校驗儀的壓力標(biāo)準(zhǔn)值,這樣可大大消除人為視差,提高檢定系統(tǒng)的準(zhǔn)確度,并且該方法符合規(guī)程中對“示值誤差”的定義。
3.對規(guī)程中“回程誤差”定義的修改
JG49-1999、JJG52-1999將“回程誤差(變差)”定義為:“對同一檢定點,在升壓(或降壓)和降壓(或升壓)檢定時,輕敲表殼后的示值之差”。采用“反校法”后壓力表的回程誤差就僅為升壓和降壓過程中指針變動量之差,體現(xiàn)不出壓力表的變差,無法判斷壓力表的回程誤差是否滿足使用要求,所以建議“回程誤差”定義修改為:“對同一檢定點,在升壓(或降壓)和降壓(或升壓)檢定時,輕敲表殼后的示值誤差之差”。定義更改后以活塞式壓力計作為標(biāo)準(zhǔn)器檢定壓力表,回程誤差與定義修改前數(shù)值是一致的,因為公式中壓力標(biāo)準(zhǔn)值作為固定項前后相減消除;而采用數(shù)字壓力計作為標(biāo)準(zhǔn)器,修改后的定義就能十分準(zhǔn)確地表述壓力表的回程誤差含義。
4.對規(guī)程中“輕敲位移”定義的修改
JJG49-1999、JJG52-1999明確規(guī)定,輕敲指針前后示值誤差都應(yīng)被計算,但檢定規(guī)程附錄中檢定記錄模板中僅列出輕敲后被檢表示值,輕敲表殼前示值誤差無法計算。筆者認(rèn)為,只要對規(guī)程中“輕敲位移”的定義稍作修改,就可以計算出輕敲表殼前示值誤差。
根據(jù)JJG49-1999、JJG52-1999中“輕敲位移”的定義:“對每一檢定點,在升壓(或降壓)和降壓(或升壓)檢定時,輕敲表殼后引起的指針變動量”,該輕敲位移為值,但實際工作中輕敲后指針有可能向上跳動也有可能向下跳動;如果輕敲位移為值,即便知道輕敲前后示值中任意一個也無法計算出另外一個,所以“輕敲位移”的定義可修改為:“對每一檢定點,在升壓(或降壓)和降壓(或升壓)檢定時,輕敲表殼后與輕敲表殼前示值之差”,用公式可表示為
Δ輕敲=Px后-Px前
式中:Px前——輕敲前被檢表示值;Px后——輕敲后被檢表示值;Δ輕敲——輕敲位移。
這樣輕敲位移就有正負(fù)之分,如果知道輕敲前被檢表示值,就可計算出輕敲后的被檢表示值;同理,如果知道輕敲前被檢表示值,就可計算出輕敲后的被檢表示值。公式如下:
輕敲后被檢表示值:Px后=Px前+Δ輕敲
輕敲前被檢表示值:Px前=Px后-Δ輕敲
5.對規(guī)程中原始記錄模板的修改
采用數(shù)字壓力校驗儀作為標(biāo)準(zhǔn)器檢定壓力表,由于數(shù)字壓力校驗儀升壓和降壓行程壓力標(biāo)準(zhǔn)值不一致,每一個行程都要記錄標(biāo)準(zhǔn)壓力值,這與采用活塞壓力計作為標(biāo)準(zhǔn)器在升壓行程和降壓行程中標(biāo)準(zhǔn)壓力值相等是不同的,所以檢定原始記錄表格應(yīng)作相應(yīng)的修改,在升壓和降壓行程中均要有記錄標(biāo)準(zhǔn)壓力值一欄。
二、用數(shù)字壓力校驗儀實現(xiàn)檢定自動化
壓力表檢定數(shù)據(jù)記錄多,運算繁雜,如能自動記錄數(shù)據(jù)、自動生成檢定記錄、自動計算誤差將大大減輕檢定員的負(fù)擔(dān),同時也可減少人為誤差,提高檢定效率。數(shù)字壓力校驗儀一般都帶有支持RS-232C的標(biāo)準(zhǔn)串行通信口,為自動檢定壓力表實現(xiàn)了可能。下面介紹以DH542數(shù)字壓力校驗儀為標(biāo)準(zhǔn)器開發(fā)的壓力自動檢定軟件,其實現(xiàn)了對精密壓力表以及普通壓力表的自動檢定。
1.軟件概述
軟件名稱為“H542自動壓力檢定系統(tǒng)”,以VB6.0語言為平臺,以VISA函數(shù)庫開發(fā)通用I/O接口??蓪崿F(xiàn)壓力數(shù)據(jù)自動采集、自動保存,智能判斷檢定數(shù)據(jù)是否合格,自動生成、打印檢定原始記錄、檢定證書,以及建立被檢壓力表信息,可查詢歷史檢定記錄,方便壓力表計量信息管理,原始記錄模板以及檢定證書模板可在Word中自行編制,通用性強。
2.硬件連接
計算機和DH542數(shù)字壓力校驗通過DB9數(shù)據(jù)線連接,如表1所示,相關(guān)參數(shù)設(shè)置如表2所示。
表1硬件連接
表2通信參數(shù)配置
3.軟件的操作
?。?)壓力表檢定信息設(shè)置
點擊菜單“壓力表→精密表檢定”,系統(tǒng)將跳出“參數(shù)設(shè)置”窗口,包含“編輯被檢壓力表檢定信息”、“編輯壓力檢定點”以及“檢定數(shù)據(jù)修約”,界面中顯示的是系統(tǒng)默認(rèn)的初始信息。
被檢壓力表信息包括:送檢單位、制造廠、壓力表名稱、型號規(guī)格、出廠編號、計量編號、測量范圍、準(zhǔn)確度等級、zui大允許誤差、分度值等。檢定信息包括:檢定溫度、檢定濕度、檢定依據(jù)、檢定日期、有效期、檢定點、檢定循環(huán)等。數(shù)據(jù)修約根據(jù)規(guī)程要求以及壓力表技術(shù)指標(biāo),對示值、標(biāo)準(zhǔn)值、指針變動量、示值誤差及回程誤差設(shè)定有效位數(shù)。
數(shù)據(jù)設(shè)定完成后可將數(shù)據(jù)保存為檢定數(shù)據(jù)模板供以后調(diào)用,可節(jié)約編輯檢定信息時間。
?。?)硬件連接測試
確認(rèn)檢定信息設(shè)置無誤后,點擊“修改數(shù)據(jù)”按鈕更新檢定信息,“系統(tǒng)測試”按鈕可用,點擊進入“系統(tǒng)測試”界面,可設(shè)置DH542與計算機通信參數(shù)設(shè)置以及標(biāo)準(zhǔn)器信息,點擊“系統(tǒng)測試”按鈕,將進行硬件連接測試。測試成功后(綠燈表示通過,紅燈表示不通過),點擊“開始檢定”按鈕即可。
?。?)自動檢定壓力表
點擊“開始檢定”按鈕進入壓力表檢定主界面。
點“清零”可進行系統(tǒng)清零,然后根據(jù)檢定點提示,轉(zhuǎn)動校驗儀手柄使被檢表指針對齊檢定點刻度線,然后按下“測量”按鈕讀取此時的系統(tǒng)壓力標(biāo)準(zhǔn)值。隨后系統(tǒng)提示輸入輕敲位移(指針變動量),此時可輕敲一下表殼,讀取變動量,輸入對話框。注意,此處指針變動量定義為:輕敲表殼后被檢表示值與輕敲表殼前被檢表示值之差。
系統(tǒng)可自動計算出輕敲后示值、示值誤差、回程誤差數(shù)值,如果計算出的示值大于允許極限誤差,系統(tǒng)會提示是否重檢該點,減少人為誤操作帶來的不便。
檢定完畢后,可點擊“生成證書”和“生成記錄”按鈕來生成相應(yīng)的檢定證書和檢定原始記錄。
?。?)查詢檢定數(shù)據(jù)
該軟件具有查詢功能,點擊菜單“查詢”可進入查詢界面,可按“證書編號”、“被檢儀器名稱”、“儀器編號”、“送檢單位”以及“檢定日期”進行查詢,可調(diào)出歷史檢定數(shù)據(jù),方便壓力表計量周期管理。
(5)檢定信息修改
如檢定信息參數(shù)有誤,可點擊“編輯信息”重新修改。
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