膜式燃?xì)獗頇z驗/檢定中“臺位差”的分析

燃?xì)獗砩a(chǎn)企業(yè)大多會遇到這樣的情況：出廠檢驗合格的膜式燃?xì)獗恚ㄒ韵潞喎Q燃?xì)獗恚┡克蜋z時，經(jīng)技術(shù)機(jī)構(gòu)檢定，部分燃?xì)獗硪蚴局党畈缓细瘛Ｎ覀冇龅阶罡卟缓细衤蚀笥?0%。燃?xì)獗砩a(chǎn)企業(yè)將這種情況解釋為“臺位差”。“臺位差”產(chǎn)生的原因和解決辦法，一直是燃?xì)獗砩a(chǎn)、檢驗/檢定領(lǐng)域急需解決的問題。

1 “臺位差”產(chǎn)生的原因

為確定“臺位差”產(chǎn)生的原因，我做了以下實驗：選一塊出廠檢驗與首次檢定結(jié)論不同的燃?xì)獗恚瑢⑵涑鰪S檢驗與首次檢定當(dāng)做一次比對，按歸一公式判斷比對結(jié)果為合格。可以確認(rèn)單次檢驗/檢定的結(jié)果是正確的。多次實驗，結(jié)論相同。因此懷疑“臺位差”產(chǎn)生的原因是：一燃?xì)獗淼恼`差特性；二檢驗/檢定條件的變化。

1.1燃?xì)獗淼慕Y(jié)構(gòu)及誤差特性曲線是“臺位差”產(chǎn)生的根本原因

燃?xì)獗碛赏鈿ぁ⒒y、燃?xì)夥峙涫摇⒏裟び嬃渴摇⑦B桿傳動（包括齒輪）轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、計數(shù)器等構(gòu)成，在進(jìn)出氣口壓差作用下，隔膜計量室內(nèi)的隔膜往復(fù)運動，帶動連桿傳動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，由計數(shù)器實現(xiàn)氣體流量累計計算。隔膜計量室是燃?xì)獗淼幕居嬃科鳎瑳Q定燃?xì)獗淼挠嬃刻匦浴Ｈ細(xì)獗淼牧髁颗c誤差關(guān)系是一條草帽型曲線，一般20%qmax點是誤差值曲線的頂點，qmin點是誤差值曲線的低點。燃?xì)獗淼氖局嫡`差是通過改變連桿傳動（包括齒輪）轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)齒輪的齒數(shù)比得到的。連桿傳動（包括齒輪）轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)齒輪的齒數(shù)比的變化，燃?xì)獗碚`差值曲線平移，同一燃?xì)獗碓谙鄳?yīng)流量點的頂點和低點間距離的絕對值不變，而且保證頂點和低點的值小于燃?xì)獗淼恼`差限。出廠調(diào)試時，燃?xì)獗硎局嫡`差（qmax至qt）的最大值控制在±1%，其中包含檢驗/檢定裝置的示值誤差（≤±0.5%），檢驗/檢定裝置的示值誤差與燃?xì)獗淼氖局嫡`差相反。如果出廠檢驗時，檢驗/檢定裝置的示值誤差為-0.5%，燃?xì)獗硎局嫡`差（qmax至qt）為+1%，檢定時檢驗/檢定裝置的示值誤差為0，燃?xì)獗硎局嫡`差（qmax至qt）為+1.5%；檢定時檢驗/檢定裝置的示值誤差>0，則燃?xì)獗硎局嫡`差（qmax至qt）>+1.5%，燃?xì)獗硎局党睢Ｒ虼耍細(xì)獗淼慕Y(jié)構(gòu)及誤差特性是“臺位差”產(chǎn)生的根本原因。

1.2實驗室環(huán)境條件和檢驗/檢定裝置的變化是引發(fā)“臺位差”出現(xiàn)的原因

燃?xì)獗淼某鰪S檢驗和檢定對實驗室環(huán)境條件和檢驗/檢定裝置的要求是相同的。在相同要求允許條件范圍內(nèi)實驗室環(huán)境條件和檢驗/檢定裝置的變化，也會出現(xiàn)“臺位差”。

（1）出廠檢驗和檢定的溫度差引發(fā)“臺位差”

燃?xì)獗頇z驗/檢定的環(huán)境溫度要求是：（20±2）℃。在不同環(huán)境溫度中檢驗/檢定燃?xì)獗恚細(xì)獗硎局嫡`差不同。實驗證明：同一燃?xì)獗恚谕粚嶒炇遥嗤瑱z定裝置，分別在環(huán)境溫度20℃和21℃中檢定，示值誤差相差0.2%。為進(jìn)一步確認(rèn)溫度影響，使用同一檢定設(shè)備，分別在環(huán)境溫度為21℃和18℃時，依據(jù)規(guī)程，對同一批燃?xì)獗頇z定，18℃時有25%的燃?xì)獗硎局党睿?1℃時都合格。因此，出廠檢驗和檢定的溫度差，會造成“臺位差”。

（2）檢驗/檢定裝置的示值誤差引發(fā)“臺位差

國標(biāo)和檢定規(guī)程中，對燃?xì)獗淼臋z驗/檢定裝置要求相同：裝置的不確定度應(yīng)等于或優(yōu)于燃?xì)獗碜畲笤试S誤差的1/3。通常檢驗/檢定用的標(biāo)準(zhǔn)裝置最大允許誤差為±0.5%。若檢驗/檢定裝置示值誤差分別為+0.5%、-0.5%，兩臺標(biāo)準(zhǔn)裝置的示值相差1%。燃?xì)獗沓鰪S檢驗時，示值誤差（qmax至qt）的最大值控制在±1%，連同室環(huán)境條件變化影響，檢定燃?xì)獗頃r，部分燃?xì)獗硪蚴局党畈缓细瘛Ｒ虼耍細(xì)獗淼臋z驗/檢定裝置變化，會出現(xiàn)“臺位差”。

2 “臺位差”的解決方法

經(jīng)過試驗分析，以下幾種方法可減少“臺位差”：

（1）檢驗時，帶入標(biāo)準(zhǔn)裝置的修正值，示值誤差（qmax至qt）的最大值控制在±0.8%。

（2）標(biāo)準(zhǔn)裝置的精度。標(biāo)準(zhǔn)裝置的最大允許誤差為±0.2%。

（3）燃?xì)獗砗细竦呐卸ǚ绞健Ｈ細(xì)獗砩a(chǎn)企業(yè)給出出廠檢驗時的不確定度，將其出廠檢驗與首次檢定視為對比，按歸一公式判定結(jié)果。

實驗結(jié)果說明：在燃?xì)獗淼臋z驗/檢定的工作中，存在“臺位差”的情況，但不是示值超差的燃?xì)獗恚际且驗榇嬖凇芭_位差”。查找“臺位差”的原因并避免其發(fā)生，將是燃?xì)獗砩a(chǎn)企業(yè)和計量技術(shù)機(jī)構(gòu)的共同工作。