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    舰船压力表现场检定有关问题探析

    发布时间:2019-08-12  阅读:497次

    针对目前舰船压力表检定任务重、时效性要求高、对现场检定需求迫切的实际,分析了我国主要港口的室内环境和舰船舱室环境,确定了舰船压力表现场检定环境条件,并根据GJB5109-2004关于测试不确定度比的要求,对适用现场检定的主标准器、测试不确定度比以及合格判据等有关问题进行了探析,并通过了实验验证,为开展舰船压力表现场检定提供了参考。

    0.引言

    目前,海军各类舰船均配备了大量压力表,以某型驱逐舰为例,压力表数量上千块,加上舰船的任务多,停航时间短,使得许多压力表无法按规定周期进行检定,存在安全隐患,迫切需要开展舰船压力表现场检定,以提高工作效率,保证其量值准确可靠。

    1.现场检定的环境条件分析

    根据JJG52-2013的规定,一般压力表实验室检定的环境条件为:检定温度相对湿度小于85%、环境压力为大气压力。舰船压力表现场检定一般在舰船驻泊的码头库房、舰船舱室开展,也应限定一定的环境条件。

    从我国主要沿海港口常年气温(考虑到北方冬天港口室内一般都有暖气)统计分析,全年室温一般在5~35T之间,相对湿度一般也小于85%。

    从舰船看,随着排水量不断增加,稳定性进一步增强,以驱逐舰为例,在0级、1级海况下停泊或航行,纵倾、横摇几乎都为0度,许多舱室都有舰员工作、生活,一般都有风机甚至空调,舱室温度也在5~35T之间,相对湿度一般也小于85%。

    因此,舰船压力表现场检定的环境条件可设定为:检定温度为5~35T,相对湿度不大于85%,环境压力为大气压力。

    2.主标准器的选择

    舰船压力表一般用于各种液体、气体与蒸汽的测量,准确度等级主要有1.0级、1.6级、2.5级,量程范围是0~60MPa。目前,常用压力表检定装置的主标准器有:活塞式压力计、精密压力表和数字压力计3种。由于活塞式压力计工作时必须调整水平,加上砝码比较重,不便携带,一般用于实验室检定。精密压力表和数字压力计主标准器具有体积小、环境适应性强的特点,可用于舰船压力表的现场检定。

    3.测试不确定度比和合格判据的分析

    GJB5109-2004规定,军事计量保障中对被测设备进行合格判定时,被测设备与测量标准的测试不确定度比一般不得低于4:1。因此,开展现场检定时,舰船压力表与测量标准主标准器的最大允许误差的绝对值之比不得低于4:1。

    3.1精密压力表为主标准器的分析

    压力表在偏离实验室检定温度环境下工作时,指示值误差将产生偏离,计算公式为

     

    A=±(S+K.At)(1)

    式中:S为压力表允许误差%的绝对值;尺为温度系数

    04%;At为环境温度偏离18-22X,15-25的绝X才值。其中,前者适用于精密压力表,后者适用于舰船压力表。

    经计算,0.1级、0.25级精密压力表和1.0级、

    6级、2.5级舰船压力表在5~35T之间各温度点的最大允许误差见表1。

    根据表1数据,按照测试不确定度比不小于4:1的要求,精密压力表开展舰船压力表现场检定的温度范围见表2。

    从表1可知,现场检定中随着现场温度偏离实验室检定的环境温度,舰船压力表和精密压力表的最大允许误差的绝对值将分别增加0+3)。其中,At+3)比相应温度点舰船压力表的最大允许误差的绝对值小2个数量级,对现场检定的示值误差的影响可忽略不计。因此,以精密压力表为主标准器进行现场检定合格判定时,舰船压力表的示值误差不得大于其在表1相应温度点的最大允许误差。

    3.2数字压力计为主标准器的分析

    数字压力计具有准确度等级高、稳定性好等特点。以北京康斯特数字压力计为例,其准确度等级分别为0.05级、0.1级、0.2级,具有温度自动补偿功能,在-10~50t:范围内准确度等级保持不变。根据表1数据,在5~35t范围内,上述数字压力计与舰船压力表的测试不确定度比均不小于4:1,全部适用于开展舰船压力表的现场检定工作。

    现场检定中,温度偏离实验室检定的环境温度时,数字压力计的最大允许误差将保持不变,舰船压力表的最大允许误差的绝对值将增加K?At(详见表1),其示值误差也会相应增加。因此,以数字压力计为主标准器进行现场检定合格判定时,舰船压力表的示值误差也不得大于其在表1相应温度点的最大允许误差。

    4.实验验证

    选两组量程范围为0~0.6MPa,0-10MPa,0~60MPa,准确度等级分别为1.0级、1.6级、2.5级共18块舰船压力表,一组在码头库房,一组在舰船舱室(在0级和1级海况下),在环境温度为5,10,30,35t;四个温度点,分别以准确度等级为0.1级、0.25级的精密压力表和0.05级的数字压力计为主标准器进行现场检定,并按本文3.1,3.2的合格判据进行判定,现场检定结果和实验室检定结果一致。其中,量程范围同为0~10MPa的0.1级精密压力表和2.5级舰船压力表,在舰船现场和实验室检定(20T列)的部分数据见表3。

    由表1可知,2-5级、量程范围为0~10MPa的舰船压力表在20,30,35尤的最大允许误差分别为±2.5%xlO,±2.7%xlO,±2.9%xlOMPa,艮p:±0.25,±0.27,±0.29MPa,其绝对值均大于表3中相应的最大示值误差绝对值,所以,现场检定与实验室的结果均为合格,现场检定结论与实验室检定结论一致。

    5.结论

    本文分析了舰船压力表现场检定的环境条件,以及精密压力表、舰船压力表的最大允许误差随温度变化情况,按照测试不确定度比不小于4:1的要求,探讨了主标准器及其适用现场检定的温度范围,研究得出了现场检定的合格判定依据,并通过实验验证,在舰船压力表现场检定的几个方面进行了探索,为舰船压力表现场检定工作的开展提供了参考。


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