兩種不同測量設備檢測壓力表的結果分析
1 測量原理
本文所述壓力表為彈性元件式壓力儀表, 由測量系統 (包括接頭、彈性元件和傳動機構等) 、指示部分 (包括指針和表盤) 和外殼部分 (包括表殼、罩圈和表玻璃等) 組成, 儀表有較好的密封性并設有檢封裝置, 能保護其內部測量機構免受機械損傷和污穢侵入。彈性元件式壓力表的作用原理是基于彈性元件 (測量系統中的彈簧管) 變形。在被測介質的壓力作用下, 迫使彈性元件產生變形 (如彈簧管的末端產生了相應的彈性變形) ―位移, 借助連桿, 通過齒輪轉動結構的轉動予以放大, 固定于齒輪軸上的指針逐漸將被測的壓力在分度盤上指示出來。
2 測量方法
2.1 檢測依據
JJG 52—2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表及真空表》[1]中相關內容。
2.2 檢測環境條件
檢定溫度: (20±3) ℃;相對濕度:40%～65%;環境壓力:大氣壓力。儀表在檢測前應在以上規定的環境條件下靜置2 h以上。
2.3 檢測項目
檢測項目包括:示值誤差、回程誤差、輕敲位移。
2.4 測量對象
測量對象為彈性元件式一般壓力表。
3 測量設備
3.1 全自動壓力校驗儀
量程-0.1～60 MPa, 準確度等級:0.05級。采用數控壓力源自動精確造壓 (升壓和降壓) 到檢定點, 無需手動打壓或微調;采用電控輕敲機構按規程代替人手輕敲被檢表;采用視覺檢查 (CCD) 全真模擬人眼自動識別指針值, 不需要人眼觀察、人工讀數;采用計算機檢定軟件自動采集數據、處理數據、判定檢定結果、打印檢定報告, 不需手工采樣、人腦計算。
3.2 手動液壓源
量程-0.1～60 MPa, 準確度等級為0.25級的精密壓力表1套。
4 結果分析
4.1 檢測結果
同時用全自動化壓力校驗儀與手動液壓源對10塊彈性元件式一般壓力表進行檢測, 結果見表1。
表1 2種不同測量設備檢測壓力表數據匯總 下載原表
4.2 數據分析
用統計學的秩和檢驗法分別統計示值誤差、回程誤差、輕敲位移的各項檢測數據[2]。
4.2.1 秩和檢驗統計示值誤差的檢測結果
(1) 假設。假設H0:差值總體中位數Md=0;假設H1:Md≠0, 檢驗水準 (α) 為0.05。
(2) 求差值。見表2第4列。
(3) 編秩。見表2第5列。
表2 2種不同測量設備檢測壓力表示值誤差 (MPa) 下載原表
(4) 求秩和并確定檢驗統計量。分別求出正負秩次之和, 正秩和以T+表示, 負秩和的絕對值以T-表示。本例T+=36.5;T-=18.5。
(5) 確定假設H0為真的概率 (P值) , 并作出推斷結論。經查T界值表, 檢驗統計量T值在上、下界限范圍內, 則P值大于相應的概率水平, 即P>0.05, 按照雙側0.05水準, 拒絕H1, 接受H0, 故認為該2種不同測量設備的示值誤差檢測結果無顯著性差異。
4.2.2 秩和檢驗統計回程誤差的檢測結果
同4.2.1統計過程, 結論為2種不同測量設備的回程誤差檢測結果無顯著性差異。
4.2.3 秩和檢驗統計輕敲位移的檢測結果
同4.2.1統計過程, 結論為2種不同測量設備的輕敲位移檢測結果無顯著性差異。
5 結論
對2種不同檢測設備得到的檢測數據進行統計學檢驗, 結論為2種不同檢測設備得出的檢測數據無顯著性差異, 但是對檢測量大、涉及安全的壓力表來說, 這種簡單的重復操作建議用全自動檢測設備替代人工檢測, 其意義有兩方面: (1) 全自動檢測設備極大地節約了勞動力; (2) 隨著現代科技的發展, 自動化設備配備的高清攝像頭更能精準的讀取檢測數據, 有效地規避了人工讀數的誤差, 精準的檢測數據可為各行各業的安全生產提供強有力的技術保障。
