两种不同测量设备检测压力表的结果分析

1 测量原理

本文所述压力表为弹性元件式压力仪表，由测量系统（包括接头、弹性元件和传动机构等）、指示部分（包括指针和表盘）和外壳部分（包括表壳、罩圈和表玻璃等）组成，仪表有较好的密封性并设有检封装置，能保护其内部测量机构免受机械损伤和污秽侵入。弹性元件式压力表的作用原理是基于弹性元件（测量系统中的弹簧管）变形。在被测介质的压力作用下，迫使弹性元件产生变形（如弹簧管的末端产生了相应的弹性变形）—位移，借助连杆，通过齿轮转动结构的转动予以放大，固定于齿轮轴上的指针逐渐将被测的压力在分度盘上指示出来。

2 测量方法

2.1 检测依据

JJG 52—2013《弹性元件式一般压力表、压力真空表及真空表》[1]中相关内容。

2.2 检测环境条件

检定温度：（20±3）℃； 相对湿度：40%～65%；环境压力：大气压力。仪表在检测前应在以上规定的环境条件下静置2 h以上。

2.3 检测项目

检测项目包括：示值误差、回程误差、轻敲位移。

2.4 测量对象

测量对象为弹性元件式一般压力表。

3 测量设备

3.1 全自动压力校验仪

量程-0.1～60 MPa，准确度等级：0.05级。采用数控压力源自动精确造压（升压和降压）到检定点，无需手动打压或微调；采用电控轻敲机构按规程代替人手轻敲被检表；采用视觉检查（CCD）全真模拟人眼自动识别指针值，不需要人眼观察、人工读数；采用计算机检定软件自动采集数据、处理数据、判定检定结果、打印检定报告，不需手工采样、人脑计算。

3.2 手动液压源

量程-0.1～60 MPa，准确度等级为0.25级的精密压力表1套。

4 结果分析

4.1 检测结果

同时用全自动化压力校验仪与手动液压源对10块弹性元件式一般压力表进行检测，结果见表1。

表1 2种不同测量设备检测压力表数据汇总

4.2 数据分析

用统计学的秩和检验法分别统计示值误差、回程误差、轻敲位移的各项检测数据[2]。

4.2.1 秩和检验统计示值误差的检测结果

（1）假设。假设 H0：差值总体中位数 Md=0；假设H1：Md≠0，检验水准（α）为 0.05。

（2）求差值。见表2第4列。

（3）编秩。见表2第5列。

表2 2种不同测量设备检测压力表示值误差（MPa）

（4）求秩和并确定检验统计量。分别求出正负秩次之和，正秩和以T+表示，负秩和的绝对值以T-表示。本例 T+=36.5；T-=18.5。

（5）确定假设 H0为真的概率（P值），并作出推断结论。经查T界值表，检验统计量T值在上、下界限范围内，则P值大于相应的概率水平，即P＞0.05，按照双侧0.05水准，拒绝 H1，接受 H0，故认为该 2种不同测量设备的示值误差检测结果无显著性差异。

4.2.2 秩和检验统计回程误差的检测结果

同4.2.1统计过程，结论为2种不同测量设备的回程误差检测结果无显著性差异。

4.2.3 秩和检验统计轻敲位移的检测结果

同4.2.1统计过程，结论为2种不同测量设备的轻敲位移检测结果无显著性差异。

5 结论

对2种不同检测设备得到的检测数据进行统计学检验，结论为2种不同检测设备得出的检测数据无显著性差异，但是对检测量大、涉及安全的压力表来说，这种简单的重复操作建议用全自动检测设备替代人工检测，其意义有两方面：（1）全自动检测设备极大地节约了劳动力；（2）随着现代科技的发展，自动化设备配备的高清摄像头更能精准的读取检测数据，有效地规避了人工读数的误差，精准的检测数据可为各行各业的安全生产提供强有力的技术保障。