【摘要】精密壓力表是當(dāng)前應(yīng)用的十分廣泛的壓力測量儀器，尤其是在工業(yè)領(lǐng)域中，可以通過精密壓力表實現(xiàn)普通壓力表無法測量的工業(yè)測量，也可以用來對腐蝕性介質(zhì)的壓力進行測量。在實際的應(yīng)用過程中，由于受到各種因素的影響，可能會導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)誤差，這對于工業(yè)測量會產(chǎn)生一定的影響?；诖耍疚木椭饕槍軌毫Ρ淼恼`差進行詳細的分析。

【關(guān)鍵詞】精密壓力表；測量誤差；工業(yè)測量

精密壓力表在工業(yè)測量領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，其不僅可以實現(xiàn)壓力值測量，也可以實現(xiàn)量值的傳遞，當(dāng)前廣泛應(yīng)用的精密壓力表大多為0.4級，如何保證壓力表的可靠性是當(dāng)前我們面對的重點問題。誤差是影響測量可靠性的主要因素，因此對于誤差進行分析，能夠幫助測量人員更有效的調(diào)節(jié)測量并且獲得準確的測量結(jié)果。

一、精密壓力表測量原理

常用的精密壓力表如圖1-1所示：

精密壓力表實現(xiàn)壓力測量的原理是：從圖中可以看出，在壓力表的內(nèi)部裝有一個橢圓形的彈簧管，彈簧管的一端固定，另一端與杠桿相連接，在齒輪軸上對指針進行固定。在進行測量時，內(nèi)部的彈簧管受到壓力，形狀就會產(chǎn)生變化，由橢圓形逐漸向外延伸，彈簧管受到的壓力越大，則其延伸的力度就越大，當(dāng)彈簧管的壓力達到一定程度時，就會通過另一端的杠桿，將作用力傳遞到齒輪，再經(jīng)過齒輪傳遞到指針，指針就會轉(zhuǎn)動，表示出當(dāng)前容器內(nèi)部的壓力值。當(dāng)壓力撤銷，彈簧管恢復(fù)原狀，指針恢復(fù)到零位。在實際的測量工作中，通常會將精密壓力表與壓力校驗儀器進行聯(lián)合應(yīng)用，能夠有效的提高壓力測驗的準確性。

二、精密壓力表常見的誤差形式

1.儀器設(shè)備誤差 儀器設(shè)備誤差的形成主要是由于測量儀器本身的精度不夠，因此在測量結(jié)果與實際的壓力值之間產(chǎn)生一定的偏差。在實際的測量活動中，通常都需要使用精密壓力表度對普通的壓力表進行測試，所以都會對壓力表的誤差進行調(diào)整，以此保證測量結(jié)果的準確性。但是由于某些原因，沒有進行誤差調(diào)整就直接進行測量，就容易產(chǎn)生誤差。出現(xiàn)儀器設(shè)備誤差的原因，主要是：第一，極限誤差。上級標準器的極限誤差是影響儀器設(shè)備準確性的主要原因，因為有些壓力表的量值都是通過二等標準活塞式壓力計進行傳遞，其標準的誤差在≤0.05%屬于正常范圍，如果大于該誤差值，就會超出極限誤差的范圍，進而導(dǎo)致誤差值不斷增加，影響測量結(jié)果的可靠性。第二，基本誤差。當(dāng)使用精密壓力表對普通壓力表進行測量時，就會產(chǎn)生示值誤差、回程誤差和輕敲位移等問題。

2.人員誤差 人員誤差的產(chǎn)生是由于操作人員所引起的，如操作方式不當(dāng)、多人同時操作的配合不默契以及操作人員的心理素質(zhì)等，都可能會引起誤差的產(chǎn)生。第一，常見的人員誤差是由于操作方式不當(dāng)所引起的。有的操作人員對于測量規(guī)程和操作方法沒有完全深入的了解，或者是自作主張的對操作程序進行變化和簡化，而導(dǎo)致測量結(jié)果與實際的壓力值產(chǎn)生較大的誤差。第二，對測量結(jié)果的錯誤處理也可能會引起誤差。數(shù)據(jù)處理是一個繁瑣的、精密的過程，有很多人類肉眼看不到的差錯，都可能會對處理結(jié)果產(chǎn)生巨大的影響。所以，如果操作人員不能熟練掌握數(shù)據(jù)處理的過程，或者是有些習(xí)慣性只進不舍的操作規(guī)則，就會導(dǎo)致測量結(jié)果產(chǎn)生巨大的誤差。第三，多個操作人員的配合不默契，也可能會引起誤差。一般在使用精密壓力表時都提倡一個人單獨操作，因為多人同時操作時，如果配合不當(dāng)或者是對壓力表的理解程度不同，很容易產(chǎn)生分歧，這對于測量結(jié)果來說，毫無意義。第四，操作人員的心理素質(zhì)和情緒變化等因素都可能也會引起誤差。如果操作人員在長時間工作的狀態(tài)下，身體和精神都處在疲勞的狀態(tài)，很容易產(chǎn)生煩躁、焦慮、壓抑等情緒，導(dǎo)致精神不集中，在這種情況下就會使得操作出現(xiàn)一些難以察覺的錯誤，因此而造成誤差。

3.環(huán)境誤差 當(dāng)使用精密壓力表對普通壓力表進行檢驗時，必須要滿足精密壓力表的使用環(huán)境，但是并不是由于溫度或者氣候等因素所引起的誤差，而是由于精密壓力表本身的結(jié)構(gòu)和元件決定了其工作環(huán)境的溫度，由于工作環(huán)境的溫度不同，就會對壓力表的彈性系數(shù)產(chǎn)生不同的影響，這時就容易引起誤差。通常情況下，這種使用環(huán)境造成的誤差并不是對溫度進行控制就可以修正，因為環(huán)境中的溫度因素已經(jīng)被作為一個不測量確定度進行測量。一般的精密壓力表在使用過程中，其使用溫度一般是保持在20℃左右，其溫差大概在5℃左右，其溫度系數(shù)不能夠小于整體環(huán)境溫度的0.4%℃。

三、精密壓力表誤差的來源與應(yīng)對措施

精密壓力表在使用的過程中，是否能夠保證其測量的準確性，是人們關(guān)注的重點問題。而壓力表在測量過程中形成的故障，大多與壓力表的指示不準確有關(guān)，常見的誤差來源主要有以下幾種：

1.外力因素 精密壓力表在受到外部因素影響時就會產(chǎn)生指示不準的情況，如測量的溫度過高或過低、荷載過重等，都可能對壓力表指示產(chǎn)生影響。當(dāng)壓力表在高溫或者超負荷的情況下運轉(zhuǎn)時，內(nèi)部的彈簧管就會長期處在變形的狀態(tài)，甚至永久變形而對其彈性產(chǎn)生影響，這時就無法顯示正確的壓力值。對此，必須要對壓力表的使用環(huán)境進行有效的控制，避免其在高溫、冷凍、振動的環(huán)境下工作，也要預(yù)防過大的壓力負荷，避免壓力表在超負荷的狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，能夠有效的保證其測量結(jié)果的準確性。

2.指針不在零位 當(dāng)壓力表的指針不在零位，就會影響其測量結(jié)果的準確性，造成指針不在零位的主要原因，既是彈性元件失去彈性或者脫落而無法自動回彈，也可能是指針彎曲變形或者壓力表內(nèi)部有堵塞現(xiàn)象，針對這一問題要通過適當(dāng)?shù)奶幚?，將指針恢?fù)到零位，才能保證指示的準確性。

3.指針抖動 指針抖動是壓力表測量過程中一種常見的現(xiàn)象，指針抖動指的是指針無法準確的停留在某一刻度，而是不同的晃動，造成這一現(xiàn)象的主要原因可能是游絲受到破壞或者是連接齒輪的螺栓被卡死，這時需要對壓力表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行檢驗，找到問題所在，便能夠解決這一問題。

4.指針不動 壓力表的指針在某些情況下，即使受到外部壓力的作用指針也會靜止不動，這就無法對壓力進行測量。針對這一問題，要對壓力表的管道和齒輪進行檢查，可能是由于管道堵塞或者齒輪松動等原因造成的。

結(jié)束語

總之，在精密壓力儀器的使用過程中，由于受到各種因素的影響可能會產(chǎn)生不同的誤差，在實際的測量過程中，需要針對不同的誤差采取有效的預(yù)防措施，盡量將誤差降到最低，從而提高測量的準確性。

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