活塞式壓力計檢定數據使用計算機處理方法

本文介紹活塞式壓力計在計量檢定中，被測壓力計的有效面積和砝碼質量的計算及數值的誤差處理方法。

1、引言

活塞式壓力計是應用靜力平衡原理設計和制造的一種高精度測壓儀器。由于其精確度高、誤差小、靈敏度高、重復性好等優點，廣泛地應用于各種測壓與標準壓力傳遞的場合。其基本原理是：將未知的被測壓力通過液體（氣體）介質的傳遞作用，加到活塞底部的有效面積上，然后在活塞桿上端的承重盤上加放已知重量的砝碼，使系統內的壓力和專用砝碼的重力相平衡，從而測出被測壓力值：

P=G/S

式中：

P——被測壓力值（Pa）

G——專用砝碼連同活塞本身重量所產生的重量（N）：G=mg 

S——活塞有效面積m2

從上式可以看出：被測壓力越大，用來平衡此壓力的砝碼重量也越大。當活塞的有效面積確定之后，被測壓力的大小與砝碼的重量成正比。相反，當砝碼重量被選定之后，被測壓力的大小與活塞有效面積成反比。

在活塞式壓力計的計量檢定中，被測壓力計的有效面積與砝碼重量是保證活塞壓力計精度等級的關鍵因子。本文著重介紹活塞式壓力計的有效面積和砝碼質量的計算機計算及數值的誤差處理方法。

2、計量數據的計算機處理

根據國家計量檢定規程JJG129-90《一等標準活塞式壓力計檢定規程》，JJG59-90《二、三等標準活塞式壓力計檢定規程》，儀表的精度等級可分為一等（±0.02%）、二等（±0.05%）、三等（±0.2%）。在計量檢定中，檢定人員將工作基準用壓力計活塞系統與被測壓力計活塞系統安裝在同一校驗器上，調整兩活塞壓力計的垂直位置，用液壓靜力平衡法，將兩活塞式壓力計進行比較測量，在每一平衡點上，通過加在兩個活塞系統上的砝碼質量之比，可計算出被測壓力計的有效面積。在量程范圍內取幾個平衡點，就可得到幾組砝碼質量的原始數據和被測壓力計有效面積的計算數據。對這些數據進行處理并據此計算被測壓力計專用砝碼質量，可確定被檢壓力計的精確度及其他誤差是否符合計量檢定規程的要求。

在計算機的Windows平臺上，運用面向對象的VFP語言開發活塞式壓力計計量檢定數據處理系統，實現檢定過程中的數據處理。該系統的基本操作過程如下：

啟動系統出現如圖2-1界面。選擇被測壓力計的等級和量程，按確認按鈕。

這時出現下一窗口：輸入工作基準用壓力計的活塞面積、被測壓力計使用地的重力加速度、單個砝碼所要求的標準質量及被測壓力計和工作基準用壓力計的承重底盤上加放的砝碼重量（原始測量數據），按確認按扭后出現結果窗口，若選擇按標準證書打印輸出，會出現企業信息輸入對話窗口。輸入有關企業信息后，既可打印輸出證書。

3誤差處理

計量得到的原始測量數據經計算機數據處理時還必須經過標準偏差計算、極限誤差計算，確定其值是否在誤差允許范圍內，是否符合儀表精度要求，還要按修約規則確定小數后的位數。

本系統由于采用VFP語言開發，針對不同精度等級的壓力計的數據處理，小數位數要作相應的變化，但是數據庫數值類型字段小數位數的多少，是在系統開發時已經確定，這顯然不適應檢定中數據處理的要求。為此采用字符類型字段的方法，用戶根據實際需要，輸入相應小數位數的數據，依據四舍五入偶數法則，利用VALO函數將輸入數據類型轉換為數值類型，進行運算。

（1）確定小數位數

調用子字符串搜索函數AT（）”尋找小數點：”在字符型數據中的位置，即從左到右第幾個字符為小數點。

調用字符串長度函數LEN（）”求得字符型數據的長度。程序如下：

WS即為小數位數，數據修約時可調用小數位數WS。此程序實現不同精度等級的壓力計的計量數據處理。

（2）建立四舍五入偶數法則的數學模型依據：偶數乘5末位為0，奇數乘5末位為5。

當數據符合偶數法則時，則末位為5，5×5=25，進位2。次末位為偶數時，乘5則次末位結果為0加末位進位2，即2；同樣次末位數為奇數時，乘5后次末位結果為7。所以次末位為奇數末位進位，為偶數末位舍去。

（3）模型流程圖：

4結束語

在儀表的計量檢定中，檢測結果的可靠程度往往取決于檢測誤差的方法與處理的準確性。將計算機引入儀表的計量檢定工作，可以充分利用計算機的優越性，使活塞壓力計的檢定計算及誤差處理既快又準確，將我們的工作做的更好。