壓力表示值誤差校準(zhǔn)方法實驗設(shè)計探討范文

　　一、影響壓力表示值的因素和優(yōu)化數(shù)據(jù)指標(biāo)

　　如圖1所示，該圖即為壓力表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，在途中可以發(fā)現(xiàn)，彈簧管在真空和壓力的雙重作用之下，發(fā)生彈性形變導(dǎo)致管段出現(xiàn)位移現(xiàn)象。該位移現(xiàn)象憑借機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)得到放大，由此傳導(dǎo)給顯示裝置，再通過指針在對應(yīng)計量單位上的顯示得到被測物的壓力或者真空量。在針對壓力表示值誤差進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)時，除了校準(zhǔn)方法對誤差所導(dǎo)致的影響以外，工作人員還需要衡量壓力表在使用過程中自身的機(jī)械傳動原理和檢測現(xiàn)場的環(huán)境等方面因素的影響。確認(rèn)影響壓力表示值準(zhǔn)確性的影響因素。(一般是恒溫時間、校準(zhǔn)過程中的溫度和校準(zhǔn)過程中采用的介質(zhì)材料)，因為壓力表是采用彈性零部件材料，會受到溫度因素較為明顯的影響，會導(dǎo)致壓力表中彈性材料模量的變化，對示值的準(zhǔn)確性產(chǎn)生非常明顯的影響;校準(zhǔn)介質(zhì)則是對壓力表當(dāng)中零點位置判定存在有影響。衡量全部影響因素的意義是保障壓力表在校準(zhǔn)過程中有最大程度的精確性，所以引入歸一化偏差En的絕對值來作為優(yōu)化綜合數(shù)據(jù)，若En的指越低，則代表其檢測結(jié)果的精確程度就越好，其表達(dá)公式為:En=x－xrel2u2+u2槡rel在該公示當(dāng)中，x代表該實驗室通過實驗所得到了壓力表示值誤差;xrel代表上級實驗室按照相關(guān)實驗操作規(guī)范所得到的壓力表示值誤差;u代表該實驗室誤差校準(zhǔn)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定程度;urel代表上級實驗室示值誤差校準(zhǔn)的不確定程度。

　　二、實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析

　　(一)實驗設(shè)計

　　在本次實驗當(dāng)中，分別采用A、B、C、D來表示壓力表示值校準(zhǔn)方式，校準(zhǔn)介質(zhì)材料、恒溫時間長度以及校準(zhǔn)過程中的環(huán)境溫度等對壓力表示值產(chǎn)生影響的四個因素，在此當(dāng)中，A、B、C因素均擁有2個水平，D因素?fù)碛?個水平使用1、2、3、4來分別表達(dá)因素水平，不對因素之間可能存在的相互作用進(jìn)行分析，使用ls(41×24)格式的正交表來進(jìn)行實驗。該實驗的過程為:首先選取一個量程范圍在0-1．6MPa的壓力表，將該表送到上級實驗室，并對其開展0．4MPa點校準(zhǔn)得出xrel與urel的數(shù)據(jù)，之后在本次實驗當(dāng)中的正交表，通過實驗得到x與u的數(shù)值，在得到全部數(shù)據(jù)之后，將其帶入公式En=x－xrel2u2+u2槡rel當(dāng)中進(jìn)行運算。K1、K2、K3、K4為每一種因素在相同水平實驗過程中的結(jié)果綜合，k1、k2、k3、k4為各種影響因素的水平效應(yīng)，極差Rj是max(kj)－min(kj)的值，如果極差Rj的值越大，就代表該影響因素對壓力表校準(zhǔn)工作所造成的影響越大。

　　(二)數(shù)據(jù)分析

　　獲得壓力表示值誤差影響因素的重要性順序依次是采用的校準(zhǔn)方式(A)＞恒溫時間長度(B)＞校準(zhǔn)過程中的介質(zhì)材料(C)＞校準(zhǔn)過程中的實驗室溫度(D)。并且按照各影響因素對實驗結(jié)果平均值所造成的影響來判定優(yōu)水平，因為所計算出的En的值閱讀，就代表結(jié)果的精確程度越高，由此便可以選擇出最優(yōu)化組合，根據(jù)平均值的大小來選擇優(yōu)水平，結(jié)果為A2B2C2D2，由此可以得出該實驗的`最佳方法為反校法，在溫度恒定環(huán)境當(dāng)中30min，使用水來作為介質(zhì)材料并且校準(zhǔn)溫度為20℃時，實驗的精度能夠達(dá)到最高，詳細(xì)情況如圖2所示。

　　三、結(jié)語

　　憑借以上數(shù)據(jù)分析和實驗理論證明可以發(fā)現(xiàn)，在針對壓力表示值誤差進(jìn)行校準(zhǔn)的過程中，本文所設(shè)計的反校法比傳統(tǒng)的壓力表校準(zhǔn)方法有更好的精度，同時在采用反校法的過程當(dāng)中，實驗人員能夠完成實驗數(shù)據(jù)和計算機(jī)設(shè)備之間的互相連接，由此大幅度增強(qiáng)實驗的整體效率和精確程度，該實驗有效驗證的壓力表反校發(fā)擁有極強(qiáng)的實驗準(zhǔn)確性，適合在我國各大化工企業(yè)壓力表示值誤差校準(zhǔn)當(dāng)中進(jìn)行廣泛使用。

　　作者:陳俊雄 單位:國營洛陽丹城無線電廠

　　參考文獻(xiàn):

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