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浅谈压力表检定装置的期间核查方法

作者

郑建俊

漳州市龙海区质量计量检验检测所

压力表作为工业生产中广泛使用的压力测量仪表,其量值准确与否直接关系到生产安全与产品质量。本文系统阐述了期间核查的基本概念与实施必要性,详细分析了通用期间核查方法的技术要点与操作流程,探讨了核查标准的选择原则与核查周期的确定依据,并结合实际案例对核查结果评价方法进行了深入解析。研究结果表明,科学合理的期间核查能够有效监控压力表检定装置的技术状态,确保其在检定周期内的量值准确可靠,为压力测量领域的量值传递提供有力保障。

1. 期间核查的基本概念与实施必要性

1.1 期间核查的定义与目的

期间核查是指根据规定程序,为了确定计量标准、标准物质或其他测量仪器是否保持其原有状态而进行的操作。与周期检定不同,期间核查并不对测量设备的所有性能指标进行全面评价,而是重点关注设备的关键计量特性是否保持在预期范围内。对于压力表检定装置而言,期间核查的主要目的是在两次检定(或校准)之间的时间间隔期内保持测量仪器校准状态的可信度,及时发现可能出现的性能变化。

从技术层面看,期间核查具有预防性和针对性两大特点。预防性体现在它能够在设备性能发生明显偏离前发出预警;针对性则表现为可以根据设备的使用频率、环境条件和重要性等因素,灵活选择核查项目和核查频次。这种特点使得期间核查成为连接两次周期检定的重要桥梁,有效填补了周期检定之间的质量控制空白。

1.2 期间核查的实施对象

理论上,实验室的基准、参考标准、传递标准、工作标准均应纳入期间核查对象。对于压力领域而言,期间核查的主要对象包括:

(1)计量标准设备:如活塞式压力计、数字压力计标准装置等;

(2)工作标准器具:如0.25 级、0.4 级精密压力表等;

(3)辅助测量设备:如压力发生器、温度补偿装置等。

在实际工作中,并非所有设备都需要进行同等频率和深度的期间核查。通常应根据设备的稳定性、使用频率和测量风险等因素确定核查优先级。对于稳定性较差、使用频率高或测量风险大的设备,应适当增加核查频次;而对于稳定性好、使用频率低的设备,则可适当延长核查间隔。

2. 压力表检定装置期间核查的主要方法

压力表检定装置的期间核查方法多样,应根据设备类型、准确度等级和实验室条件等因素选择合适的方法。本节将详细分析三种最常用的核查方法:高等级再检法、通用期间核查方法和两套比较法,分别阐述其技术原理、操作流程和适用场景。

2.1 高等级再检法

高等级再检法是最直接也最可靠的期间核查方法,其核心思想是使用准确度等级更高的计量标准对待核查设备的关键参数进行再检定。该方法适用于待核查设备所在的检验检测机构能够实现内部溯源(如压力表等),且核查标准的测量范围、准确度等级、最大允许误差和测量不确定度均符合要求的情况。当再检定结果小于或等于检定规程中规定的待核查设备在核查点的最大允许误差时,可判定待核查设备为状态有效。

高等级再检法的主要优势在于其技术路线清晰、结果判定明确,能够直接溯源至更高等级的标准器。但其局限性在于需要配备更高准确度等级的核查标准,这对一些基层实验室可能存在困难。

2.1.1 操作流程与实例分析

以0.25 级精密压力表的期间核查为例,具体操作步骤如下:

(1)核查对象:准确度等级 0.25 级、分度值 0.01MPa 、测量范围( ⋅04 )MPa 的精密压力表;

(2)核查标准:准确度等级0.05 级、测量范围( 04⋅ )MPa 的数字压力计;

(3)环境条件:符合JJG49-2013《弹性元件式精密压力表和真空表》检定规程要求;

(4)核查点选择:通常选择最大测量点(4MPa)进行示值误差核查;

(5)核查频次:每 6 个月核查一次或对被核查对象的计量性能产生怀疑时进行。

(6)核查程序:使用核查标准的要求在 4MPa 点对被核查对象进行 10 次测量,记录测量值分别为: 3.999MPa 、3.998MPa、3.998MPa、3.997MPa、3.997MPa、

3.998MPa、3.997MPa、3.998MPa、3.998MPa、3.998MPa。

2.1.2 结果评价

根据测量数据计算最大示值误差为 -0.003MPa , 与 JJG49-2013 规 定的该精密压力表在 4MPa 点的最大允许误差 (4×0.25%=0.01MPa )比较,0. 003MPa⟨0. 01MPa ,因此判定被核查对象状态有效,可继续使用。

2.2 通用期间核查方法

通用期间核查方法是一种经济实用的核查方法,特别适用于无法随时获取高等级标准器的情况。其核心思想是利用一个长期稳定的被测对象作为核查标准,通过比较不同时间点的测量结果来评估被核查设备的稳定性。

该方法的关键步骤包括:

(1)设备经高等级设备检定 / 校准后,立即对核查标准进行一组测量,确定参考值;

(2)按计划定期用同一设备对同一核查标准进行测量,比较结果与参考值的差异;

(3)当差异不超过设备最大允许误差时,判定设备状态有效。

2.3 实施要点与案例

以0.02 级数字压力计的期间核查为例:

(1)核查对象:准确度等级0.02 级、测量范围( 04 ) MPa 的数字压力计;

(2)核查标准:准确度等级0.4 级、分度值 0.02MPa 、测量范围( ⟨04⟩ )MPa的精密压力表;

(3)参考值确定:溯源检定后立即对核查标准在 4MPa 点进行 10 次测量,得到平均值 ,结合溯源证书示值误差 δ=-0.00065MPa ,计算参考值

(4)期间核查:6 个月后对同一核查标准再次测量,得到平均值 ℏ=4.0034MPa 。

2.4 结 果 评 价: 计 算 数 字 压 力 计 在 4MPa 点 的 最 大 允 许 误 差MPE≡±(4×0. 02%)=±0. 0008MPa ,比较 ,判定设备状态有效。

3. 两套比较法

两套比较法适用于实验室拥有两台同准确度等级设备的情况,通过比较两台设备的测量结果来评估其状态。该方法特别适合送检周期有间隔的设备(如A 设备 1 月份送检,B 设备 7 月份送检),当一台设备刚完成检定 / 校准时,可用作另一台设备的核查参考。

两套比较法的判定标准为: |y1-y2|≤V(u12+u22) ,其中 分别为两台设备的测量结果平均值,U 和U 为对应的测量不确定度。

3.1 实施案例

以活塞式压力计的期间核查为例:

3.1.1 选择两台同等级活塞式压力计,送检时间间隔6 个月;

3.1.2 当一台刚完成检定时,用两台设备对同一核查标准(如稳定性能好的0.4 级精密压力表)进行测量;

3.1.3 计算两台设备的测量结果差异及不确定度;

3.1.4 按上述公式进行判定。

3.2 适用场景与局限两套比较法特别适合以下场景:

- 实验室配备多台同类设备;

- 设备送检周期交错安排;

- 无法方便获取高等级标准器。

但该方法要求两台设备的准确度等级相同,且需要合理评定测量不确定度,对技术人员的能力要求较高。

期间核查作为质量控制的重要手段,能够在两次检定 / 校准之间的时间间隔内,验证测量设备是否保持其校准状态的可信度。对于压力表检定装置而言,科学合理的期间核查可以及时发现装置的性能变化,避免因设备失准导致的测量风险,为压力测量领域的量值传递提供额外保障。