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1、前言
数字化压力计量器具给压力计量带来了巨大的操作便利,方便了压力计量的实现,但是值得注意的是,在实际的实施过程中也存在很多的操作困难和数据处理难题。为了解决这些难题,本文立足于计量理论基础并结合实践经验,提出了科学的数据处理法,通过比较和验证,此种方法符合相关规定,并且十分贴近理论示值误差,是一种比较科学的数据处理方法。
在数字化压力计量器具之前,压力表检定一般采用表盘刻度式的精密压力表作为检定标准。当压力标准表到达标准值之后,在同一时间对被检表进行估读,通过比较标准值和被检表示值,判断被检表是否合格。但是这种估读的方式不确定性和误差都比较大,测量的精准度无法得到有效保证,结果不一定准确。
2、目前的数据处理中存在的问题
2.1检定工作流程不够规范,严密性有待加强。压力计量的检定要求比较高,它不仅要求操作者必须具备一定的专业基础知识,还必须有高度的责任感,工作态度必须一丝不苟、认真并且细心和耐心。操作者在具体的检定实践中,必须要确保测量的数值、检定仪器的压力值的准确性,为生产活动的正常进行提供保障。所以,必须严格按照相关规定,操作要规范,才能保证数值的准确性,也就是说该有的步骤必须要有,决不能偷工减料,数字计算时必须认真计算以减小误差。但是,目前我国的压力检定工作却存在不少的问题,工作人员状态不佳、懒散、敷衍,甚至会私自缩减必要步骤,检定压力表的时候,在示值上限到达之后,不耐压就出现倒序回检,这是由操作者的不负责任造成的。检定工作人员的基础知识储备不足,对于耐压操作认识不够,没有意识到它的重要性、重视度不够,检定工作的操作流程没有按照规范化步骤进行,工作的严密性有待进一步加强。
2.2压力表的使用问题。压力表的正确使用和正确估读,是检定操作人员一定要有的专业素质,是减少误差的保障。压力值的估读是否准确,直接关系到误差的大小,计算过程中出现的误差越小,检定结果的准确性就越高,同时企业的生产也就更加高效率和高质量,经济利润空间也就越大。但是,现实是很多检定操作人员对于自己的工作没有负起应有的责任、态度不端正、不懂的也不愿意问、专业知识一直模糊不清,操作不仅不规范而且操作方法也存在一定的问题,直接导致计算结果的误差。虽然,误差对于生产活动的影响相对较小,但是有些领域的敏感度太高,产生的影响也就相对更严重,甚至会使产品性能出现问题,对于这一点,相关的检定工作人员一定要引起重视、加强自律,提高自己的业务素质和工作水平。
2.3检定结果的精确性需要进一步提高。在进行具体的压力表检定工作时,由于对此项工作缺乏科学认识,没有意识到误差的重要性,因此工作人员有时候会忽略部分操作的必要性,造成计算时的误差比较大。首先,工作人员要明白压力检定对于企业生产的重要意义,从而重视自己的操作过程,尽量提高检定数据的精确性和准确率,为企业提供科学的参考数据;其次就是要采用更为科学合理的方法,改进计量方法和数据分析手段,尽可能的缩小误差,使检定结果更加贴近实际,进一步提高结果的准确性。
3、提高检定工作质量必要性
现代社会科技发展速度一日千里,随着先进科学技术的不断推广和应用,数字技术、压力传感技术等都得到了廣泛的应用,发挥着越来越重要的作用。现在,很多技术部门在选择计量器具的时候,都会选择数字化压力的计量器具,因为它不仅可以有效降低误差,还有四位以上的数据显示,显著的提高了计量的精确率。从前的检验过程,将数字压力计显示的数值当作标准量,会产生不小的估读误差,影响结论。另外,对于压力改变,传感器相对来说更为敏感,数字压力计想要恰好达到设定值是很不现实的,通常是不会刚好的,不是大就是小。所以,在实际的操作过程中,很多人选择反校的办法,也就是说,通过对压力进行调整,使其达到标准值,然后读取压力计显示的数据。此种方法可以节省大量的时间和精力,而且有效的避免了估读的误差出现率。但是,不好的一点是,被检表数值实际上并不能被当作标准压力使用,所以严格来讲这种方法并不符合相关的规定,如果将这种方法得出的结果不经过处理就直接填入记录,可能会引起一些麻烦;除此之外,在一定程度上还会迷惑工作人员,是他们产生误解,将被检表数据错当作标准值,使误差计算出现错误,严重者会影响到检定的结果。为了改变这种情况,在结合实际的基础上,特提出一种更为科学的数据处理办法,即反校验法,这种方法经过实践比较和误差分析之后,得出的结果误差更加接近理论示值,是一种十分有效的数据处理办法。
4、反校验法的科学性分析
4.1反校验法的概念。反校验法,是经过改进的、把数字压力校验仪当做标准装置的压力表检定办法,此种方法具有较高的合理性和科学性。
4.2优势分析。反校验法有两个比较明显的优势:此种方法操作起来比较简单方便,可以节省不少的检定时间,提高检定的效率;此种方法采取直接读数的方式,有效的避免了估读产生的误差,明显提高检定结果的准确率。
4.3反校验法分析。假定检定点设置为X,在升压检定时,对压力进行调整,并且轻敲表壳,确保被检表达到X刻度,这个时候数字压力读数是X1。在降压检定时,对压力进行调整之后同样轻敲表壳,确保被检表达到X刻度,这个时候数字压力计读数是X2。直接读数指的是直接将数据填入,不经过任何处理,这时标准压力是X,升压之后示值为X1,示值误差是X1-X ;降压时是X2,示值误差的计算方法为X2-X;回程误差=︱X1-X2︱。反校验法不会改变标准压力值,升压、降压处理按照①、②:标准压力为X,①:升压时示值Xa=X+(X-X1);示值误差△1=Xa-X=X-X1;②:降压时示值Xb=X+(X-X2);示值误差△2=Xb-X=X-X2;回程误差△3=︱Xa-Xb︱=︱X1-X2︱。
4.4理论示值分析。在弹簧管形变和被检压力表刻度均匀时,指针的变量和压力变量是线性关系;从理论上来讲,数字压力计的读数如果可以调整至恰好是X,那么理论示值的计算可以按照③、④:标准压力是X;③:升压时示值Xc=X+X/X1(X-X1);示值误差△1=Xc-X=X/X1(X-X1);④:降压时示值Xd=X+X/X2(X-X2);示值误差△2=Xd-X=X/X2(X-X2);回程误差△3=︱Xc-Xd︱=X︱X/X1-X/X2︱。误差分析:直接读数法、反校验法示值误差分析之后,对比他们的误差分别和理论示值的误差偏差,主要有三种情况:当X1等于X时,直接读数法和反校验法的示值误差比起理论示值误差来讲偏差相同;当X1大于或者小于X时,结果是一样的,反校验法的误差比起理论误差偏差更小,一般是小于或者等于直接读数法误差和理论误差的偏差的。综上所述,反校验法的优势十分明显,比起直接读数法来讲更加科学,准确度会更高。 4.5实例分析。为了对几种技术进行更为科学的比较,特意选择了一块精度为2.5级、量程是4MPa的压力表进行了现场检定,选定了四个检定点:1MPa、2MPa、3MPa和4MPa。具体检定情况如下表所示:
直接读数法
标准压力 MPa 被检表示值情况 示值误差 回程误差
降压 升压 降压 升压
1 0.938 0.948 -0.061 -0.051 0.011
2 1.924 1.947 -0.075 -0.052 0.022
3 2.931 2.941 -0.068 -0.059 0.009
4 3.937 3.926 -0.062 -0.074 0.011
反校验法
标准压力 MPa 被检表示值情况 示值误差 回程误差
降压 升压 降压 升压
1 1.061 1.051 0.061 0.051 0.010
2 2.075 2.052 0.075 0.052 0.022
3 3.068 3.059 0.068 0.059 0.009
4 4.062 4.074 0.062 0.074 0.011
理论示值
标准压力 MPa 被检表示值情况 示值误差 回程误差
降压 升压 降压 升压
1 1.065 1.054 0.065 0.054 0.011
2 2.078 2.054 0.078 0.054 0.023
3 3.069 3.060 0.069 0.060 0.009
4 4.063 4.075 0.063 0.075 0.011
4.6结论。通过分析升压过程和降压过程中直接读数、反校验法、理论值三种读数方法的示值误差走势,可以得出如下结论:反校验法示值误差更加贴近理论示值的误差,直接读数法则相差较大,并且当对该被检表实行调整或维修时,会在一定程度上调大被检表示值,使得結果示值的误差会越来越大,影响表的正常性能。在检定时,可以通过改进检定方法,也就是把对被检压力表值进行调整,达到一定检定点之后,直接在标准仪上读数,之后采用反校验法进行数据分析处理,提高数据处理效率的同时,降低示值误差,确保结果的准确性。
5、计量系统中的数据处理改进策略研究
提高检定结果的准确性,需要从以下四个方面入手:
5.1操作者要改变心态,提高个人的业务素质。企业的生产技术在不断革新,成品质量在逐渐提高,这就要求操作者必须要改变之前的敷衍态度,不断完善自己,用专业理论知识充实自己的头脑,指导自己的工作,不断提高个人的业务素质,保证检定工作的有序开展,减小出现的误差,提高数据的准确性,为企业的生产经营科学决策提供有效依据。
5.2使用新型计量器具和方法。压力数值决定测量结果是否准确,对于工作的效果评判要结合这两个因素进行。现在的很多计量器具都存在问题或者缺陷,限制使用的过程,影响企业的发展前程。不但操作难度比较大、使用起来很麻烦,给工作人员带去了很多不必要的干扰,增大了数据误差,所以,企业必须要改进实施方法,采用更可合理的测量手段和分析方法,减少仪器产生的误差。有关技术部门必须重视新产品的研发工作,增大资金投入力度、改进工艺水平、不断完善激励机制,保障新产品的研发速度,对于新产品要注意推广使用。对于科学的数据处理办法,要做好推广和普及,提高行业的整体发展水平,提升企业的利润空间,为企业发展提供更大的便利和助力,提高企业的综合竞争力。
6、结语
在对压力计量进行检定的时候,由于检定流程比较复杂,所以对工作人员的专业技术水平要求很高,目前我国的很多检定工作操作人员的专业基础不够扎实、态度不够端正、处理方法不够先进等原因,计算过程和结果的误差比较大,准确性无法得到科学保障。因此,为了做好压力计量系统的数据处理分析工作,除了要努力提高操作者的职业素养和业务能力之外,先进的技术方法也发挥着重要的作用。目前,在实践中还有很多需要改进的地方,但是随着科技的不断进步,数据处理办法也在不断革新,比如反校验法,相对来讲就已经是一大进步,所以,在以后的压力计量检定中,结果的准确性会越来越高,对企业的发展贡献也会越来越大。
(作者单位:湖北省十堰市计量检定测试所)
数字化压力计量器具给压力计量带来了巨大的操作便利,方便了压力计量的实现,但是值得注意的是,在实际的实施过程中也存在很多的操作困难和数据处理难题。为了解决这些难题,本文立足于计量理论基础并结合实践经验,提出了科学的数据处理法,通过比较和验证,此种方法符合相关规定,并且十分贴近理论示值误差,是一种比较科学的数据处理方法。
在数字化压力计量器具之前,压力表检定一般采用表盘刻度式的精密压力表作为检定标准。当压力标准表到达标准值之后,在同一时间对被检表进行估读,通过比较标准值和被检表示值,判断被检表是否合格。但是这种估读的方式不确定性和误差都比较大,测量的精准度无法得到有效保证,结果不一定准确。
2、目前的数据处理中存在的问题
2.1检定工作流程不够规范,严密性有待加强。压力计量的检定要求比较高,它不仅要求操作者必须具备一定的专业基础知识,还必须有高度的责任感,工作态度必须一丝不苟、认真并且细心和耐心。操作者在具体的检定实践中,必须要确保测量的数值、检定仪器的压力值的准确性,为生产活动的正常进行提供保障。所以,必须严格按照相关规定,操作要规范,才能保证数值的准确性,也就是说该有的步骤必须要有,决不能偷工减料,数字计算时必须认真计算以减小误差。但是,目前我国的压力检定工作却存在不少的问题,工作人员状态不佳、懒散、敷衍,甚至会私自缩减必要步骤,检定压力表的时候,在示值上限到达之后,不耐压就出现倒序回检,这是由操作者的不负责任造成的。检定工作人员的基础知识储备不足,对于耐压操作认识不够,没有意识到它的重要性、重视度不够,检定工作的操作流程没有按照规范化步骤进行,工作的严密性有待进一步加强。
2.2压力表的使用问题。压力表的正确使用和正确估读,是检定操作人员一定要有的专业素质,是减少误差的保障。压力值的估读是否准确,直接关系到误差的大小,计算过程中出现的误差越小,检定结果的准确性就越高,同时企业的生产也就更加高效率和高质量,经济利润空间也就越大。但是,现实是很多检定操作人员对于自己的工作没有负起应有的责任、态度不端正、不懂的也不愿意问、专业知识一直模糊不清,操作不仅不规范而且操作方法也存在一定的问题,直接导致计算结果的误差。虽然,误差对于生产活动的影响相对较小,但是有些领域的敏感度太高,产生的影响也就相对更严重,甚至会使产品性能出现问题,对于这一点,相关的检定工作人员一定要引起重视、加强自律,提高自己的业务素质和工作水平。
2.3检定结果的精确性需要进一步提高。在进行具体的压力表检定工作时,由于对此项工作缺乏科学认识,没有意识到误差的重要性,因此工作人员有时候会忽略部分操作的必要性,造成计算时的误差比较大。首先,工作人员要明白压力检定对于企业生产的重要意义,从而重视自己的操作过程,尽量提高检定数据的精确性和准确率,为企业提供科学的参考数据;其次就是要采用更为科学合理的方法,改进计量方法和数据分析手段,尽可能的缩小误差,使检定结果更加贴近实际,进一步提高结果的准确性。
3、提高检定工作质量必要性
现代社会科技发展速度一日千里,随着先进科学技术的不断推广和应用,数字技术、压力传感技术等都得到了廣泛的应用,发挥着越来越重要的作用。现在,很多技术部门在选择计量器具的时候,都会选择数字化压力的计量器具,因为它不仅可以有效降低误差,还有四位以上的数据显示,显著的提高了计量的精确率。从前的检验过程,将数字压力计显示的数值当作标准量,会产生不小的估读误差,影响结论。另外,对于压力改变,传感器相对来说更为敏感,数字压力计想要恰好达到设定值是很不现实的,通常是不会刚好的,不是大就是小。所以,在实际的操作过程中,很多人选择反校的办法,也就是说,通过对压力进行调整,使其达到标准值,然后读取压力计显示的数据。此种方法可以节省大量的时间和精力,而且有效的避免了估读的误差出现率。但是,不好的一点是,被检表数值实际上并不能被当作标准压力使用,所以严格来讲这种方法并不符合相关的规定,如果将这种方法得出的结果不经过处理就直接填入记录,可能会引起一些麻烦;除此之外,在一定程度上还会迷惑工作人员,是他们产生误解,将被检表数据错当作标准值,使误差计算出现错误,严重者会影响到检定的结果。为了改变这种情况,在结合实际的基础上,特提出一种更为科学的数据处理办法,即反校验法,这种方法经过实践比较和误差分析之后,得出的结果误差更加接近理论示值,是一种十分有效的数据处理办法。
4、反校验法的科学性分析
4.1反校验法的概念。反校验法,是经过改进的、把数字压力校验仪当做标准装置的压力表检定办法,此种方法具有较高的合理性和科学性。
4.2优势分析。反校验法有两个比较明显的优势:此种方法操作起来比较简单方便,可以节省不少的检定时间,提高检定的效率;此种方法采取直接读数的方式,有效的避免了估读产生的误差,明显提高检定结果的准确率。
4.3反校验法分析。假定检定点设置为X,在升压检定时,对压力进行调整,并且轻敲表壳,确保被检表达到X刻度,这个时候数字压力读数是X1。在降压检定时,对压力进行调整之后同样轻敲表壳,确保被检表达到X刻度,这个时候数字压力计读数是X2。直接读数指的是直接将数据填入,不经过任何处理,这时标准压力是X,升压之后示值为X1,示值误差是X1-X ;降压时是X2,示值误差的计算方法为X2-X;回程误差=︱X1-X2︱。反校验法不会改变标准压力值,升压、降压处理按照①、②:标准压力为X,①:升压时示值Xa=X+(X-X1);示值误差△1=Xa-X=X-X1;②:降压时示值Xb=X+(X-X2);示值误差△2=Xb-X=X-X2;回程误差△3=︱Xa-Xb︱=︱X1-X2︱。
4.4理论示值分析。在弹簧管形变和被检压力表刻度均匀时,指针的变量和压力变量是线性关系;从理论上来讲,数字压力计的读数如果可以调整至恰好是X,那么理论示值的计算可以按照③、④:标准压力是X;③:升压时示值Xc=X+X/X1(X-X1);示值误差△1=Xc-X=X/X1(X-X1);④:降压时示值Xd=X+X/X2(X-X2);示值误差△2=Xd-X=X/X2(X-X2);回程误差△3=︱Xc-Xd︱=X︱X/X1-X/X2︱。误差分析:直接读数法、反校验法示值误差分析之后,对比他们的误差分别和理论示值的误差偏差,主要有三种情况:当X1等于X时,直接读数法和反校验法的示值误差比起理论示值误差来讲偏差相同;当X1大于或者小于X时,结果是一样的,反校验法的误差比起理论误差偏差更小,一般是小于或者等于直接读数法误差和理论误差的偏差的。综上所述,反校验法的优势十分明显,比起直接读数法来讲更加科学,准确度会更高。 4.5实例分析。为了对几种技术进行更为科学的比较,特意选择了一块精度为2.5级、量程是4MPa的压力表进行了现场检定,选定了四个检定点:1MPa、2MPa、3MPa和4MPa。具体检定情况如下表所示:
直接读数法
标准压力 MPa 被检表示值情况 示值误差 回程误差
降压 升压 降压 升压
1 0.938 0.948 -0.061 -0.051 0.011
2 1.924 1.947 -0.075 -0.052 0.022
3 2.931 2.941 -0.068 -0.059 0.009
4 3.937 3.926 -0.062 -0.074 0.011
反校验法
标准压力 MPa 被检表示值情况 示值误差 回程误差
降压 升压 降压 升压
1 1.061 1.051 0.061 0.051 0.010
2 2.075 2.052 0.075 0.052 0.022
3 3.068 3.059 0.068 0.059 0.009
4 4.062 4.074 0.062 0.074 0.011
理论示值
标准压力 MPa 被检表示值情况 示值误差 回程误差
降压 升压 降压 升压
1 1.065 1.054 0.065 0.054 0.011
2 2.078 2.054 0.078 0.054 0.023
3 3.069 3.060 0.069 0.060 0.009
4 4.063 4.075 0.063 0.075 0.011
4.6结论。通过分析升压过程和降压过程中直接读数、反校验法、理论值三种读数方法的示值误差走势,可以得出如下结论:反校验法示值误差更加贴近理论示值的误差,直接读数法则相差较大,并且当对该被检表实行调整或维修时,会在一定程度上调大被检表示值,使得結果示值的误差会越来越大,影响表的正常性能。在检定时,可以通过改进检定方法,也就是把对被检压力表值进行调整,达到一定检定点之后,直接在标准仪上读数,之后采用反校验法进行数据分析处理,提高数据处理效率的同时,降低示值误差,确保结果的准确性。
5、计量系统中的数据处理改进策略研究
提高检定结果的准确性,需要从以下四个方面入手:
5.1操作者要改变心态,提高个人的业务素质。企业的生产技术在不断革新,成品质量在逐渐提高,这就要求操作者必须要改变之前的敷衍态度,不断完善自己,用专业理论知识充实自己的头脑,指导自己的工作,不断提高个人的业务素质,保证检定工作的有序开展,减小出现的误差,提高数据的准确性,为企业的生产经营科学决策提供有效依据。
5.2使用新型计量器具和方法。压力数值决定测量结果是否准确,对于工作的效果评判要结合这两个因素进行。现在的很多计量器具都存在问题或者缺陷,限制使用的过程,影响企业的发展前程。不但操作难度比较大、使用起来很麻烦,给工作人员带去了很多不必要的干扰,增大了数据误差,所以,企业必须要改进实施方法,采用更可合理的测量手段和分析方法,减少仪器产生的误差。有关技术部门必须重视新产品的研发工作,增大资金投入力度、改进工艺水平、不断完善激励机制,保障新产品的研发速度,对于新产品要注意推广使用。对于科学的数据处理办法,要做好推广和普及,提高行业的整体发展水平,提升企业的利润空间,为企业发展提供更大的便利和助力,提高企业的综合竞争力。
6、结语
在对压力计量进行检定的时候,由于检定流程比较复杂,所以对工作人员的专业技术水平要求很高,目前我国的很多检定工作操作人员的专业基础不够扎实、态度不够端正、处理方法不够先进等原因,计算过程和结果的误差比较大,准确性无法得到科学保障。因此,为了做好压力计量系统的数据处理分析工作,除了要努力提高操作者的职业素养和业务能力之外,先进的技术方法也发挥着重要的作用。目前,在实践中还有很多需要改进的地方,但是随着科技的不断进步,数据处理办法也在不断革新,比如反校验法,相对来讲就已经是一大进步,所以,在以后的压力计量检定中,结果的准确性会越来越高,对企业的发展贡献也会越来越大。
(作者单位:湖北省十堰市计量检定测试所)