压力测量行业中，坚持不懈地创新已成常态。新技术提升了品质，降低了成本，而且往往两者兼具，从而不断替代旧有技术。今天，参考记录仪正在颠覆油气、化工、发电和废水处理等行业的标准。

什么是参考记录仪？

参考记录仪是一种新型仪器类别，大有取代其他常用压力仪表的势头。虽然图表记录仪、静重测试器和模拟压力计都曾在一段时间内各领风骚，但参考记录仪无疑有能力用单个设备取代这三种设备。

图1 参考记录仪可用单一设备替代沿用30年之久的旧技术

参考记录仪将图表记录仪的记录功能、静重测试器的高精度和压力计的持续测量能力整合到一件工具中，不仅使用更方便，成本也更低廉。

一种设备具备一项功能不足为奇，但把所有功能都集成到同一个设备中，让成本充分发挥效益，这的确不同凡响。实验室和野外应用均适合的参考记录仪会给用户带来实实在在的便利。

虽然数据记录设备并不是新生事物，但与之前的设备相比，经过改良的微处理器使现在的参考记录仪能够更快地读取和记录数据，提供更高的精度。

参考记录仪可监测模块提供的读数，模块读取压力、温度、电流或电压等数据，并将数据存储在数字存储器中。这些模块通常是可互换的，因此，记录仪一般可同时接收两组输入。除了体积小巧外，参考记录仪还对笨重的图表记录仪进行了几处改良。

图表记录仪基础上的改良

图表记录仪最早于1915年获专利，利用安装在机械臂上的墨水笔，在移动的纸质图表上绘图，机械臂根据压力变化来回转动。图表记录仪可由电池供电或采用纯机械式（无需外部电源），以便在危险场地作业。

经验丰富的用户在现场即可对图表记录仪的输出结果进行初步分析。只有技师将图表输入或扫描进计算机之后，才能采用电子方式传输或存储这些数据。这个过程通常需要几天，之后结果才可供使用。

图2 参考记录仪收集的数据可轻松传输至任何一台计算机

据称，图表记录仪精度一般介于 0.25% ~ 1% 之间，但这个精度会随环境温度和墨水笔的粗细而变化，从而使记录读数的误差又多出 1%。图表记录仪还容易出现由过压导致的误差，如不慎掉落，还极易损坏。

与此相反，参考记录仪能够以常见的电子表格形式导出数字数据，十分便于多个用户共享和理解。不管在何种温度条件下，仍保持始终如一的精度，同时它还不受过压事件和掉落的影响。尽管采用电池电源，但是参考记录仪仍被评为可供危险场所使用的本质安全型设备。

许多行业的新规范要求采用电子格式记录安全测试。有些甚至要求在防干扰的条件下生成文件，以确保文件格式安全。参考记录仪可采用署名 .pdf 格式存储数据，生成不能被篡改的只读文件，因此完全能够达到上述要求。

在野外使用静重测试器

静重测试器主要应用于实验室环境。该设备通过计算已知面积上的校准质量，生成可复验的参考压力。操作人员必须针对每个工程单位采用一套不同的质量体系（如一套重量用于PSI，另一套用于kPa）。在室内调温环境下，静重测试器能够做到非常精准，可用作其他压力测量设备的基本校准标准。虽然也有供野外使用的型号，但在实验室外，其精确度会受到多个因素的影响。

为了提供精确读数，野外静重测试器必须绝对水平放置。此外，环境温度、湿度、风力和当地重力都会影响读数。如不针对这些因素进行调整，野外静重测试器的精度甚至不如普通压力计。即使做了一些补救工作，野外静重测试器也无法主动监测或记录压力变化情况，它只能提供精确的参考压力，用于进行比照。

参考记录仪有两个用途：

其一，以每秒 10 个读数的更新速率持续存储读数，便于操作人员从头到尾记录整个测试过程；

其二，此类设备可为野外校准提供精确而一致的参考。

由现代参考记录仪进行的测量不受当地重力或湿度的影响，专属数学算法可针对环境温度进行纠正，从而确保其精度。显示读数的精度可从低压环境的0.025%到15000 PSI条件下的0.1%。

为产生可靠的测量结果，参考记录仪的精度在整个操作范围内不应随温度而改变。最好的制造商会提供权威实验室出具的校准证书，显示不同温度下的实验数据。

图3 AMETEK Crystal Engineering公司nVision参考记录仪

取代多个压力计

压力计和温度计比比皆是，形式各异。这种设备具有便携、可定制和成本低廉的特点，因此，今后若干年仍会继续使用。其劣势也是其固有缺陷，需携带多个压力计，方能完成指定压力范围的测量。

线性和耐用度是所有压力计最重要的两个特性。如果其传感器的线性和可预见性更佳，许多压力计可测量的压力范围就会更大。同时，许多压力计即使在传感器受损的情况下，仍能显示看似准确的读数。

为了克服这些缺点，参考记录仪可接受不同模块，每个模块负责一个很大的压力范围，从而使用更加方便。在每个模块的测量范围内，参考记录仪都具有远胜于多数压力计的精度和线性。参考记录仪具有先进的自诊断功能，防止其在受损情况下显示无效读数。

参考记录仪采用可靠的方法，对沿用数十年的旧技术进行了改良。用参考记录仪取代图表记录仪、静重测试器和更古老的压力计，有助于企业降低设备成本，缩短培训时间，减少操作人员的失误。

本文作者为AMETEK公司部门副总裁，Crystal公司业务经理。他拥有25年的从业经验，最近13年投身测试与测量领域，开发耐用、高精度和易于使用的仪器。他拥有加州理工大学 (California Polytechnic State University) 圣路易斯奥比斯波分校的机械工程学位，现任该校行业顾问委员会委员。