壓力表計量檢定中不確定性因素探究

摘要：本文首先闡述了壓力表的計量檢定流程，隨后分別分析了計量檢定中的不確定性因素與幾種常見壓力表的不確定性因素，最后對壓力表計量檢定的注意事項進(jìn)行了探討，以期為相關(guān)人士提供有益的參考。

關(guān)鍵詞：壓力表；計量檢定；不確定性

中圖分類號：U463.7+4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI編碼：10.3969/j.issn.1674-4977.2025.01.066

0引言

壓力表在工業(yè)領(lǐng)域（如熱力管網(wǎng)、油氣傳輸和機械設(shè)備制造等）得到了廣泛應(yīng)用，并扮演著至關(guān)重要的角色。壓力表的計量檢定是確保其有效應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而，在壓力表計量檢定過程中存在許多不確定性因素，這些因素可能導(dǎo)致檢定結(jié)果不準(zhǔn)確，從而影響壓力表的使用性能。因此，研究壓力表計量檢定中的不確定性因素具有重要的現(xiàn)實意義。

1壓力表的計量檢定

壓力表是工業(yè)生產(chǎn)中重要的計量測控儀器，其測量準(zhǔn)確性直接關(guān)系到生產(chǎn)過程的安全性和可靠性。壓力表的構(gòu)造較為精密、運行環(huán)境復(fù)雜，在長時間使用后容易出現(xiàn)一些問題，影響其測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，企業(yè)應(yīng)重視壓力表的計量檢定與維護(hù)工作。首先，相關(guān)人員要仔細(xì)檢查壓力表的外觀是否存在損壞，同時對其生產(chǎn)日期、生產(chǎn)標(biāo)識等信息進(jìn)行核定，以保證其符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。其次，對壓力表的計量性能進(jìn)行檢定，檢查壓力表指針回零性能，確保零位偏差在允許范圍內(nèi)，按照規(guī)定的測量點進(jìn)行升壓和降壓檢定，測量各檢定點的示值誤差和回程誤差，評定壓力表的準(zhǔn)確度等級是否符合要求。最后，定期對壓力表進(jìn)行清洗與保養(yǎng)，及時更換老化或損壞的部件，以免影響檢定的精確度。

2計量檢定中的不確定性因素

2.1計量檢定操作不規(guī)范

計量檢定操作不規(guī)范是造成檢定結(jié)果存在不確定性的因素之一，通常是由于工作人員操作失誤，導(dǎo)致檢定結(jié)果與實際值之間存在較大偏差。例如，在實際計量檢定過程中，一些工作人員在指針完全穩(wěn)定前就記錄數(shù)據(jù)，這會導(dǎo)致檢定結(jié)果不準(zhǔn)確。此外，檢定時未充分考慮環(huán)境因素，如溫度變化會導(dǎo)致壓力表內(nèi)的彈簧管膨脹或收縮，進(jìn)而影響讀數(shù)，造成計量檢定結(jié)果不準(zhǔn)確。同時，盡管對某些壓力表的計量檢定沒有規(guī)定必須進(jìn)行多次測量，但單次檢定受灰塵、外部震動、操作技巧等因素的影響，可能會影響檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。因此，為確保檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，應(yīng)進(jìn)行多次檢定，并以平均值作為最終結(jié)果[1]。

2.2企業(yè)的計量檢定意識不足

一些企業(yè)對計量檢定的重視程度不夠，其原因是未能深刻認(rèn)識到壓力表穩(wěn)定和安全運行的重要性。許多企業(yè)都是在壓力表出現(xiàn)問題或使用很久之后才會進(jìn)行檢定工作，忽視了壓力表在長期使用中可能因老化、磨損等因素產(chǎn)生的誤差，從而影響生產(chǎn)效率和質(zhì)量，甚至引發(fā)安全事故。此外，企業(yè)的計量檢定意識不足還與相關(guān)部門的執(zhí)法監(jiān)督力度不夠有關(guān)，導(dǎo)致部分企業(yè)存在僥幸心理，在日常管理中只注重提升經(jīng)濟(jì)效益，沒有嚴(yán)格執(zhí)行定期開展壓力表計量檢定的規(guī)定。與此同時，有的企業(yè)出于降低成本的考慮，不重視壓力表的日常維護(hù)保養(yǎng)，這就可能導(dǎo)致壓力表“帶病”作業(yè)，使其性能大幅降低。即便有的企業(yè)比較注重日常的維護(hù)保養(yǎng)，但由于壓力表是一種較為精密的測量儀器，使用中出現(xiàn)磨損、老化等問題的可能性非常大，所以這也會造成計量檢定結(jié)果的不準(zhǔn)確。因此，企業(yè)應(yīng)從長遠(yuǎn)發(fā)展的角度出發(fā)，提升計量檢定意識，并為壓力表的計量檢定工作開展提供更多支持。

2.3缺乏專業(yè)人才

壓力表的計量檢定是一項專業(yè)性很強的工作，對檢定人員的綜合素質(zhì)有著較高要求。一方面，檢定人員應(yīng)具備扎實的理論基礎(chǔ)和豐富的實踐經(jīng)驗；另一方面，檢定人員要有持續(xù)學(xué)習(xí)的能力和良好的職業(yè)素養(yǎng)，否則很難保證檢定的有效性。但就現(xiàn)實情況而言，很多企業(yè)都缺乏專業(yè)的檢定人員，而非專業(yè)的檢定人員在開展壓力表計量檢定工作時就很容易出現(xiàn)一些不合規(guī)、不合理的操作，這不僅會影響檢定的準(zhǔn)確性，還可能引發(fā)安全事故。因此，相關(guān)企業(yè)應(yīng)該重視對專業(yè)人才的培養(yǎng)和引進(jìn)，不斷提升檢定人才隊伍的技術(shù)水平，從而為企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展提供重要的人才保障。

3幾種常見壓力表的不確定性分析

3.1氧氣壓力表檢定的不確定性

目前，在對氧氣壓力表的計量檢定中，通常選用氣校檢定。但為了確保安全，先要對氧氣壓力表中是否存在油脂進(jìn)行確認(rèn)。這是因為油脂不僅會影響壓力的準(zhǔn)確傳遞，導(dǎo)致壓力表示值出現(xiàn)偏差，還可能引發(fā)劇烈的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)或爆炸。

具體操作方法為：將純凈的溫開水使用針管注入彈簧管內(nèi)，之后經(jīng)過搖蕩甩入準(zhǔn)備好的器皿內(nèi)，如果器皿內(nèi)清水表面沒有彩色油影的出現(xiàn)，便可以確定氧氣壓力表內(nèi)沒有油脂。反之，需要對油脂進(jìn)行去除。采取同樣的方法，將CCl4注入彈簧管內(nèi)，之后進(jìn)行均勻搖蕩，甩出注入的CCl4，經(jīng)過幾次操作后，將CCl4甩在一張白紙上，等待它揮發(fā)后觀察白紙上是否存在油跡，如果沒有油跡說明氧氣壓力表彈簧管內(nèi)的油脂已經(jīng)被去除。

3.2輪胎壓力表檢定的不確定性

輪胎壓力表計量檢定對保證車輛行駛安全具有重要意義。但從以往的輪胎壓力表檢定來看，其中存在幾個不確定性因素。首先，輪胎的密封性是否良好。輪胎密封性不強將會直接導(dǎo)致壓力表檢定結(jié)果不準(zhǔn)確。為此，在進(jìn)行輪胎壓力表的計量檢定之前，檢定人員需要先測試輪胎的密封性，確認(rèn)其沒有問題再進(jìn)行輪胎壓力表計量檢定。其次，在輪胎壓力表的計量檢定中，指針異常跳動或卡頓同樣會影響檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性。雖然在實際檢定中指針跳動是比較正常的現(xiàn)象，但如果出現(xiàn)跳動比較激烈或直接導(dǎo)致指針卡住等現(xiàn)象，說明壓力表自身質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，需對其進(jìn)行更換。最后，對輪胎壓力表的回零結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢定也是非常重要的，通常檢定輪胎壓力表的靈敏性，倘若回零結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定或比較僵硬，可能導(dǎo)致壓力表的指針無法回到正確位置上，這不僅會影響讀數(shù)，還會累積誤差[2]。

3.3雙管水銀壓力表檢定的不確定性

雙管水銀壓力表在實驗室壓力測量、氣象觀測、國防科研等多個領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。從它的名稱不難看出，雙管水銀壓力表主要是由兩根管子構(gòu)成，其中一個是與被測壓力源連接的壓力管，另一個則是維持真空度的真空管。而在實際測量中，通過觀察兩管內(nèi)水銀柱的高度差，便可測量出相應(yīng)的壓力值。在雙管水銀壓力表的計量檢定中，相關(guān)工作人員需要明確其精度要求，否則測量結(jié)果的精度便會存在問題。如果小于450 hPa的低壓力測量，它的允許誤差是±0.50 hPa；如果超過450 hPa且小于1070 hPa，它的允許誤差是±0.03 hPa。

關(guān)于通用技術(shù)要求：第一，內(nèi)管要求。不能有裂痕等缺陷，且必須保持光潔，這樣才能使水銀柱在管內(nèi)正常升降，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。第二，測量段要求。不能有影響讀數(shù)準(zhǔn)確性的因素，如劃痕、氣泡、波紋等，以保證讀數(shù)的準(zhǔn)確性。第三，外套管要求。與內(nèi)管要求相似，不能有裂痕等缺陷，同時保持光潔和圓滑，繼而有效保護(hù)內(nèi)管不受損傷。第四，槽孔要求。前后槽孔需要保持寬度一致、整齊，并且它們之間的中線需要保持水平。

4壓力表計量檢定的注意事項

4.1檢定耐壓操作

在壓力表的計量檢定中，時常會有一些指針超量程最大范圍的情況發(fā)生，導(dǎo)致壓力表的相關(guān)元件（如彈簧管變形、指針損壞等）性能受損，使得壓力表無法正常工作，同時使用壽命也隨之減少。因此，開展壓力表的計量檢定之前，相關(guān)人員需要先對其進(jìn)行耐壓處理，以評估壓力表在超壓情況下的承受能力。在實際應(yīng)用中，企業(yè)應(yīng)根據(jù)實際情況選擇合適的耐壓測試儀，并且要求相關(guān)工作人員嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范進(jìn)行操作。尤其是在極限操作的過程中，應(yīng)該注意潛在的風(fēng)險問題。

4.2科學(xué)計算允許誤差

壓力表的允許誤差指的是在規(guī)定作業(yè)條件下，壓力表的示值與真實壓力值之間能夠接受的最大偏差范圍。在計算允許誤差的過程中，通常需要根據(jù)“允許誤差=±量程×精度等級”這一公式進(jìn)行計算。其中，量程表示壓力表的最大測量范圍，也可以理解為特定量程；精度等級指的是壓力表制造標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的測量精度等級。因為不同壓力表的用途和設(shè)計有著一定差異，所以在量程和精度等級上也會有所區(qū)別，因而在計算允許誤差時需要對精度等級與量程進(jìn)行綜合考慮。例如，壓力表的精度等級均為1.6級，如果量程為10 MPa，該壓力表的允許誤差就是±0.16 MPa；如果量程為6 MPa，該壓力表的允許誤差就是±0.096 MPa。因此，相關(guān)工作人員要明確每個壓力表的允許誤差具有單一性的特征，如果計算中出現(xiàn)多個不同結(jié)果，則說明計算有誤，此時要找到原因并重新進(jìn)行計算[3]。

4.3正確估讀示值

正確估讀壓力表的示值是計量檢定中的關(guān)鍵步驟，其對于檢定的準(zhǔn)確性與可靠性具有直接影響。因此，檢定人員必須掌握正確的估讀方法。例如，觀察壓力表指針時應(yīng)保持垂直視角，確保光線充足，并多次讀取數(shù)值。在特定情況下，還可以借助放大鏡或其他輔助設(shè)備進(jìn)行讀數(shù)。另外，檢定人員還應(yīng)了解不同壓力表的刻度單位，以避免因習(xí)慣性思維導(dǎo)致的估讀誤差。在估讀過程中，工作人員應(yīng)及時記錄估讀結(jié)果，并詳細(xì)記錄壓力表編號、環(huán)境條件及時間等信息。

5結(jié)束語

綜上所述，壓力表的計量檢定中容易受到諸多不確定性因素的影響，相關(guān)檢定人員需要認(rèn)真、深入地分析這些不確定性因素，并采取有針對性的應(yīng)對措施，以提高壓力表計量檢定的準(zhǔn)確性。只有這樣，才能確保壓力表在各領(lǐng)域中的有效應(yīng)用，從而為國家和社會的發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]王乃山.壓力表計量檢定不確定性因素及控制措施研究[J].中國質(zhì)量監(jiān)管，2024（1）：74-75.

[2]歐陽浩.分析壓力表計量檢定中常見的不確定性因素[J].檢驗檢疫學(xué)刊，2020，30（2）：113-115.

[3]陳剛.簡要分析壓力表計量檢定常見不確定性因素[J].技術(shù)與市場，2019，26（6）：185.

作者簡介

林鳳梅，女，1977年出生，工程師，學(xué)士，研究方向為計量檢定。

（編輯：李加鵬，收稿日期：2024-06-25）