通过设计并实施一系列环境试验，分析得到了典型被校压力表与数字压力计在不同温湿度环境下的环境影响，为压力现场校准数据修正提供依据和参考，提高现场压力校准的准确度和可靠性。
0.引言
压力是实际应用量最大、涉及面最广的工程计量参数，压力仪表也被广泛应用于国防军事各个领域。为满足应急计量保障需求，压力仪表现场校准是大势所趋。由于脱离实验室环境，现场校准存在一定问题:一是测量标准其自身的准确度会受影响，缺乏对标准在现场环境下的适应性评判；二是没有考虑到被测压力仪表现场环境影响，容易造成对检定结果的“误判”，使现场校准存在很大风险。
针对以上现场校准问题，根据现场实际情况选择了主要环境影响因素，对典型的被校压力仪表和压力标准进行了一系列试验，并对试验数据进行分析，意在找出现场环境对被校压力仪表和压力标准的影响，为压力现场校准提供依据和参考，提髙现场压力校准的准确度和可靠性。
1.环境参数设计
通过调研现场校准实际环境（比如典型的舰船上、机库内、沙漠区等），特设计以下几组环境参数：①在-10~50t温度范围内选取6个温度点（-10，0，10，20,35,50T)进行温度环境试验；②在30%~95%赚范围内选取3个湿度点(30%，60%,90%)进行湿度环境试验；③温酿验，综誠验参数的选择见表1。
2.被试样品的选择
通过调研发现，现场校准的压力仪表80%以上为弹性元件式一般压力表，并且大多采用数字压力计作为压力标准，所以本项目选用典型的一般压力表和数字压力计作为被试样品进行环境试验。
2.1压力表的选择
对压力表进行选择时，考虑以下几个因素：①量程：选择40MPa和16MPa的液体介质压力表（现场使用的压力表中，小于40MPa的液体介质压力表占80%以上）；②准确度：选择1.0级(部分1.5级）的压力表(考虑到压力表的准确性，并便于进行环境影响分析）③敏感元件：为C形的弹簧管压力表；④弹簧管材料:选择铜和不锈钢两种常用材料的压力表(考虑到不同材料的环境影响不同）⑤表盘尺寸：选择常用的100mm外壳公称直径表盘的压力表；⑥安装形式：选择径向直接式安装压力表，接头尺寸为M20X1.5。据此，共征集4个厂家的32块压力表进行环境性能试验。
2.2数字压力计的选择
根据所选压力表的量程，选取25MPa和60MPa两种量程的数字压力计，准确度等级选择常用的0.05级，共征集了2个厂家的8个数字压力计（每个量程2块)进行环境试验。
3.试验过程
本试验需要用到的设备包括：温湿度试验箱、油介质活塞式压力计以及辅助设备引压导管、压力表安置平台等。
每一个压力表均匀选取4个压力点进行测试，数字压力计均匀选取9个压力点进行测试，在每一个试验环境点，均定温2h后进行正反三个行程的数据测试。
4.试验数据的分析处理
经过为期半年左右的环境试验，得到了每块压力表和数字压力计的17组数据，参照型式评价大纲中有关环境温度影响的分析，将压力表和数字压力计的每个压力点的示值误差与温度、湿度及温湿度综合之间的关系，绘制成曲线图。
4.1压力表温度影响试验数据分析
此次试验在-10~50t温度范围内进行，压力表共32块，温度影响量平均值见表2。从表2可以看出，不同量程的温度影响量平均值比较一致，且铜材质较不锈钢材质温度影响小。因此，在-10~50T内所测弹簧管压力表的压力值可以参考总平均值0.0242%/修正到20=10时的压力值。
根据JJF1415-2013《数字式压力计型式评价大纲》计算温度系数尺的平均值，见表3,从表3可以看出：不同量程、两种材质的温度系数，平均值均小于JJF1415-2013中0.04%/r的要求。
4.2压力表湿度影响试验数据分析
某16MPa压力表的湿度影响曲线图如图2。
共试验32个压力表样品，在30%~95%湿度范围内，其中26个样品均满足示值误差的要求，6个样品超差，通过数据分析，样品超差与湿度变化关系不大。所以压力表在不同湿度下所受影响不大。
4.3压力表温湿度综合彩响试验数据分析
某16MPa压力表的温湿度综合影响曲线图如图3。图3中，横轴下方温度值位于湿度值之上。
32个被试样品中仅有14个在各种温湿度环境条件下均满足示值误差要求，不同量程压力表之间没有明显区别；相同温度下，湿度越大，示值误差越大；相同湿度下，温度越高，示值误差越大；不合格数据集中在（50,60%RH),(50T,95%RH)的温湿度情况下，所以在髙温髙湿环境条件下，校准压力表存在一定的风险。
4.4数字压力计温度影响试验数据分析
某25MPa数字压力计的温度影响曲线图如图4所示。
由于所试验数字压力计在-10~50尤温度范围内进行了温度补偿，8个数字压力计在-10~50t温度范围内，均满足参考温度20<€下示值误差要求，不需要考虑JJF1416-2013规范中的“引人的温度系数修正项?，并且使用温度极限范围也高于规范规定的5~40T。
4.5数字压力计湿度彩响试验数据分析
某25MPa数字压力计的湿度影响曲线图如图5所示。
所试验4个60MPa量程的数字压力计在30%~95%湿度范围内，均满足0.05级的要求。25MPa量程较60MPa量程受湿度影响大，且湿度越大，其示值误差越大，所以在60%以上湿度情况下，数字压力计的示值受到湿度的影响较大，应对其影响进行试验，以确定能否使用。
4.6数字压力计温湿度综合影响试验数据分析
某25MPa数字压力计的温湿度综合影响曲线图如图6。
8个被试样品中仅有2个（60MPa)在各种温湿度环境条件下均满足示值误差要求；60MPa量程的数字压力计相对于25MPa量程的受温湿度影响小；相同温度下，湿度越大，示值误差越大；相同湿度下，温度越高，示值误差越大；不合格数据集中在（35T，95%)，（50T，60%)，（50T,95%)的温湿度情况下，所以在高温高湿环境条件下，使用数字压力计存在一定的风险。
5.结束语
在本项目中，通过对典型的压力表进行环境试验,得到了一些压力表的环境影响量变化规律，尤其是温度影响量的总结可为压力表现场校准修正提供参考,便于对数据进行合理补偿，提高现场校准的准确度；另外，在高温高湿环境条件下，标准和被校仪表的数据均有明显影响，避免在高温高湿情况下开展工作，对降低现场校准风险具有一定意义，同时这也给数字压力计的选择提供了一定参考，对其防水抗潮性能也需要进一步观察。
由于本次试验量有限，其他不同类型、不同材质、不同等级的压力表还有待于进一步细化试验，扩展试验量。温湿度综合环境试验数据不是单独环境的简单叠加，也不是简单的线性关系，具体的相关性还有待于进一步研究。另外，本系列试验还不能完全的模拟真实环境，例如有些高原地区的低气压环境、某些机载设备运行中的振动环境等在本试验设计中没有体现。 |
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