摘 要：本文依據(jù)空盒氣壓表檢定規(guī)程《JJG272-2007》要求，對(duì)一組共5只空盒氣壓表在規(guī)定溫度條件下，高、低溫順序不同時(shí)，溫度系數(shù)與及示值誤差產(chǎn)生的變化進(jìn)行了研究。通過本實(shí)驗(yàn)得出以下結(jié)論：在空盒氣壓表溫度系數(shù)檢定過程中，（1）從高溫（25℃）到低溫（5℃）與從低溫（5℃）到高溫（25℃），兩種檢定條件下，溫度系數(shù)的變化很小，可以忽略；（2）在低溫（5℃）時(shí)空盒氣壓表的示值絕對(duì)誤差比在高溫（25℃）時(shí)大；（3）20℃溫度間隔的選擇符合氣壓表膜盒組線性變化的規(guī)律。

關(guān)鍵詞：空盒氣壓表；溫度系數(shù)；示值誤差

本文針對(duì)空盒氣壓表在兩種不同的溫度系數(shù)測(cè)定狀態(tài)下溫度系數(shù)和示指誤差的變化進(jìn)行了研究。空盒氣壓表主要用于大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)和大氣壓力測(cè)試，所處環(huán)境多是室外，在眾多環(huán)境因數(shù)中，氣溫成為影響空盒氣壓表的主要原因；由于溫度變化直接導(dǎo)致空盒氣壓表內(nèi)部膜盒組的線性變化，從而影響其測(cè)量誤差。

依據(jù)JJG272-2007《空盒氣壓計(jì)和空盒氣壓表》國家計(jì)量檢定規(guī)程的要求，對(duì)一組共5只空盒氣壓表在規(guī)定溫度條件下，在高低溫順序相反的情況下，對(duì)溫度系數(shù)與示值誤差的變化進(jìn)行了詳細(xì)科學(xué)合理的分析。此項(xiàng)工作即為壓力計(jì)量工作提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也進(jìn)一步證明和驗(yàn)證了《空盒氣壓計(jì)和空盒氣壓表》國家計(jì)量檢定規(guī)程提供了必要的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

1 實(shí)驗(yàn)

檢定標(biāo)準(zhǔn)為太原市太航壓力測(cè)試科技有限公司生產(chǎn)的WDXS-2（-5～40）℃型氣壓儀器溫度系數(shù)檢定箱，QYJD-2氣壓儀器檢定裝置，QYX氣壓儀器示值檢定箱；被檢空盒氣壓共一組5只。

溫度系數(shù)的檢定： （1）將5只空盒氣壓表先置于25℃環(huán)境下進(jìn)行示值檢測(cè)，待恒溫至室溫再進(jìn)行5℃示指檢測(cè)；（2） 將5只空盒氣壓表先置于5℃環(huán)境下進(jìn)行示值檢測(cè)，待其恒溫至室溫再進(jìn)行25℃示值檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)環(huán)境符合JJG272-2007規(guī)程的要求，在每個(gè)溫度點(diǎn)平衡至少2小時(shí)以上，環(huán)境溫度浮動(dòng)不±2℃，室內(nèi)大氣壓力變化不大于3hPa。

結(jié)果及討論：

a. 兩種測(cè)試條件下空盒氣壓表的溫度系數(shù)變化很小，即檢定順序?qū)囟认禂?shù)影響可以忽略，檢定結(jié)果保持一致。

如表一所示5只氣壓表的溫度系數(shù)檢定結(jié)果：同一只表在高低溫順序相反的情況下，表現(xiàn)出大致相同的結(jié)果， 3次測(cè)試結(jié)果平均值相差很小，1#，3#相同，2#，5#相差僅0.01。而4#相差0.02略大，主要原因可能是由于空盒氣壓表在低溫至高溫的變化環(huán)境下熱脹冷縮比高溫至低在溫變化情況下變化更大，導(dǎo)致檢定示值的變化較大，這點(diǎn)可由表2得知：三只空盒氣壓表兩種情況下，在5℃時(shí)示值誤差都較大，而在25℃時(shí)示值誤差較小。此結(jié)果表明，空盒氣壓表在接近室溫20℃時(shí)，膜盒組受熱彈性變化影響較小，而偏離室溫越大膜盒組受熱彈性變化影響影響越大，使示值誤差變大，同樣溫度系數(shù)也表現(xiàn)出類似的變化規(guī)律，符合彈性元件線性變化規(guī)律。

b. 驗(yàn)證并證明了規(guī)程中對(duì)于溫度間隔相差20℃的規(guī)定是合理的，既不會(huì)使得溫差太大，導(dǎo)致超出正常溫度系數(shù)的檢定范圍，使得溫度系數(shù)測(cè)定偏大，也不會(huì)由于溫差太小，而使得氣壓表變化不明顯，溫度系數(shù)的測(cè)定偏小，因此即符合彈性氣壓表元件的線性變化規(guī)律，又能達(dá)到空盒氣壓表工作的環(huán)境要求。

對(duì)于表一溫度系數(shù)隨高低溫度檢定順序的變化保持一致，分析主要原因是高溫（25℃）或低溫（5℃）示值檢定完成后要求氣壓表保持一段時(shí)間并達(dá)到室溫，再進(jìn)行低溫（5℃）或高溫（25℃）的檢定，并讀取示值，每次的示指與標(biāo)準(zhǔn)示指均是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下完成，且經(jīng)過足夠長(zhǎng)時(shí)間的恢復(fù)，氣壓表的彈性元件受溫度的影響完全消除。因此，測(cè)定數(shù)據(jù)均反映了空盒氣壓表的真實(shí)性能，各項(xiàng)參數(shù)仍然保持其測(cè)試的穩(wěn)定性。

2 結(jié)論

綜上所述：空盒氣壓表在溫度變化情況下，溫度系數(shù)的檢定基本保持一致，對(duì)示值誤差的檢定準(zhǔn)確可靠，反映了彈性膜盒組隨溫度變化的特性：即溫度變化對(duì)空盒氣壓表膜盒組的線性性能或計(jì)量性能的影響，或體現(xiàn)了膜盒組線性特性對(duì)溫度變化的適應(yīng)性強(qiáng)弱。

（1）空盒氣壓表溫度系數(shù)在兩種檢定條件下，對(duì)溫度系數(shù)的影響很小。嚴(yán)格保證檢定的時(shí)間間隔與充分的彈性恢復(fù)期，使得溫度變化對(duì)膜盒組影響最小，確保了氣壓表溫度系數(shù)測(cè)定指標(biāo)的真實(shí)可靠；（2）在低溫（5℃）時(shí)，空盒氣壓表的示值誤差比在高溫（25℃）時(shí)要大，主要是由于空盒氣壓表彈性形變?cè)诟邷卦浇咏?0℃（與室溫溫差越?。r(shí)形變量越小，示指誤差越小，而在5℃時(shí)離室溫溫差較大誤差明顯增大，形變量大，示指誤差越大；（3）規(guī)程規(guī)定20℃的溫度間隔符合氣壓表膜盒組線性變化的規(guī)律，適用于氣壓表在不同的環(huán)境條件下，溫度變化幅度和范圍應(yīng)在所適用的范圍，測(cè)試數(shù)據(jù)的可性度更高，適用壽命更長(zhǎng)。

本文通過在不同空盒氣壓表在溫度系數(shù)檢定順序相反的情況下，溫度系數(shù)的響應(yīng)變化，以及空盒氣壓表在高低溫下示值誤差的變化都從理論上進(jìn)行了客觀的分析；并對(duì)產(chǎn)生這種變化得原因給出了可能的原因。因此，溫度系數(shù)檢定是空盒氣壓表檢定考核的主要指標(biāo)參數(shù)也是保證儀器合格的必要條件。實(shí)驗(yàn)為空盒氣壓表檢定規(guī)程程》提供了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，也為鑒別空盒氣壓表的質(zhì)量?jī)?yōu)劣，能否適應(yīng)環(huán)境正常變化的主要參考，也可作為生產(chǎn)和挑選合格產(chǎn)品的依據(jù)。

另外，補(bǔ)充修正值也是空盒氣壓表性能優(yōu)劣和合格與否的重要參考指標(biāo)，將在后續(xù)研究中進(jìn)行發(fā)表。

參考文獻(xiàn)：

[1] JJG272-2007.空盒氣壓計(jì)和空盒氣壓表國家計(jì)量檢定規(guī)程.中國計(jì)量出版社，2007.

作者簡(jiǎn)介：王利軍，男，中共黨員，2011年研究生畢業(yè)于溫州大學(xué)物電學(xué)院凝聚態(tài)物理專業(yè)染料敏華納米薄膜太陽能電池方向，期間在中科院等離子體物理研究所做課題二年，2013年就職于山西省計(jì)量科學(xué)研究院壓力計(jì)量研究所至今。