彈簧管式精密壓力表的選用

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喀什地區(qū)計(jì)量檢定所，中國(guó)·新疆 喀什 844000

彈簧管；精密壓力表；選擇

1 引言

彈簧管式精密壓力表作為一種常用的測(cè)量器具，在精密測(cè)量過(guò)程中有著十分重要的應(yīng)用價(jià)值。彈簧管式壓力表主要包括彈簧管接頭以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等構(gòu)成的測(cè)量系統(tǒng)，表盤指針構(gòu)成的指示部分以及表殼表玻璃和罩圈等組成的外殼部分。彈簧管式壓力表具有良好的密封性而且設(shè)置有檢封裝置，可以避免彈簧管式壓力表內(nèi)部測(cè)量機(jī)構(gòu)受到污穢侵蝕或者機(jī)械損傷，延長(zhǎng)壓力表的使用壽命。

2 彈簧管式精密壓力表概述

彈簧管式壓力表在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域有著十分重要的應(yīng)用前景，在傳遞壓力量值的過(guò)程中，如何從標(biāo)準(zhǔn)器里正確地將壓力傳遞到測(cè)量?jī)x表，是儀表指示準(zhǔn)確和可靠的保障。工業(yè)所用的彈簧管式一般壓力表的準(zhǔn)確度等級(jí)分為四種，根據(jù)具體的情況確定壓力表的檢定周期，一般壓力表的檢定周期不超過(guò)六個(gè)月。在進(jìn)行一般壓力表檢定過(guò)程中，需要以彈簧管式精密壓力表作為檢定器，彈簧管式精密壓力表等級(jí)主要包括0.6、0.4 和0.25 三種。在進(jìn)行一般壓力表檢定的過(guò)程中，允許應(yīng)用的壓力表的范圍不超過(guò)測(cè)量上限的1/3，可以根據(jù)被檢測(cè)壓力表的測(cè)量上限值，確定精密壓力表的測(cè)量上限。

隨著壓力量值的增大，壓力表相對(duì)誤差將會(huì)減少，在進(jìn)行精密壓力表的選用時(shí)，如果要保障準(zhǔn)確度和精確度的要求，需要盡可能的將測(cè)量的顯示值落在臨近量程的2/3 以上，從而能夠在使用過(guò)程中充分保護(hù)壓力表，避免壓力表的損傷，防止彈簧管過(guò)早出現(xiàn)蠕變或者剩余變形而影響彈簧管式精密壓力表的測(cè)量精度。根據(jù)彈簧管式一般壓力表、壓力真空表和真空表檢定規(guī)程的要求，標(biāo)準(zhǔn)表的測(cè)量誤差的絕對(duì)值不能夠高于被檢測(cè)壓力表允許誤差絕對(duì)值的1/4。在實(shí)際測(cè)量的過(guò)程中，測(cè)量人員不僅需要充分考慮儀器儀表本身所自帶的誤差，同時(shí)還需要明確溫度和環(huán)境變化導(dǎo)致的誤差，科學(xué)選擇精密表的類型[1]。

彈簧管式精密壓力表在使用過(guò)程中，通過(guò)被測(cè)介質(zhì)壓力的作用可以使彈簧管的末端產(chǎn)生彈性變形以及位移。通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及拉桿裝置可以將這種位移和變形傳動(dòng)并放大齒輪軸上的指針，可以將這種改變通過(guò)分度盤指示出來(lái)，從而可以有效顯示被測(cè)壓力值。精密表所允許的誤差可以看作是精密表測(cè)量上限乘以精密表的準(zhǔn)確等級(jí)，在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)回程誤差示值誤差以及指針偏轉(zhuǎn)平穩(wěn)性誤差。工作人員在讀取示值的過(guò)程中，需要保證精密表的零部件是穩(wěn)定裝配的，不存在任何松動(dòng)現(xiàn)象。要求出廠的精密表的涂層沒(méi)有任何脫落痕跡，光潔均勻，讀數(shù)部分清晰[2]。

3 彈簧管式精密壓力表的選用

3.1 彈簧管式精密壓力表的選擇和安裝

在進(jìn)行彈簧管式壓力表使用和選擇的過(guò)程中，首先需要明確壓力計(jì)量?jī)x器的分類，由于被測(cè)對(duì)象的不同，在壓力測(cè)量時(shí)需要由不同等級(jí)準(zhǔn)確度以及不同測(cè)量范圍的壓力儀器儀表進(jìn)行選擇。對(duì)于常用的壓力測(cè)量?jī)x器儀表，可以按照準(zhǔn)確度等級(jí)、工作原理、測(cè)量范圍以及顯示方式等進(jìn)行分類。彈簧管式壓力表指的是利用彈性敏感元件進(jìn)行壓力測(cè)量的壓力表，主要構(gòu)造包括機(jī)械傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)、敏感元件以及機(jī)座指示裝置和外殼包裝部件。在壓力測(cè)量的過(guò)程中，被測(cè)壓力進(jìn)入到彈簧管內(nèi)，由管壁承受被測(cè)壓力，發(fā)生彈簧管橫截面的變形，產(chǎn)生管端位移和彈性變形，通過(guò)放大裝置反饋到壓力表盤上，指示出被測(cè)量的壓力和真空量值。為了保證壓力表能夠長(zhǎng)期使用和正確地顯示壓力值，需要加強(qiáng)對(duì)儀表安裝和維護(hù)工作的重視。在儀表安裝和使用之前，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)全面的調(diào)研工作，明確現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境、氣候條件以及影響因素[3]。彈簧管式精密壓力表的工作溫度為零下40℃～60℃，使用相對(duì)濕度不應(yīng)大于80%，安裝地點(diǎn)需要光線充足，安裝的位置高低適中，便于后續(xù)的維護(hù)和讀數(shù)，要求安裝地點(diǎn)與測(cè)量地點(diǎn)的距離要盡可能的縮短，防止指示遲緩問(wèn)題，保證測(cè)量的精準(zhǔn)度。其次，彈簧管式壓力表的安裝必須要垂直安裝，要求儀表的安裝位置和儀表的測(cè)量點(diǎn)處于水平，防止出現(xiàn)附加的高度誤差。另外，為了避免壓力表受到被測(cè)介質(zhì)的腐蝕，需要適當(dāng)增加隔離裝置，并在振動(dòng)狀況下安裝減震裝置。當(dāng)測(cè)量腐蝕易爆炸以及有毒氣體的壓力時(shí)，需要使用特殊材料的壓力表，嚴(yán)禁氧氣壓力表接觸油類物質(zhì)，防止產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象，保證彈簧管式壓力表能夠正確安全的使用[4]。

3.2 彈簧管式精密壓力表的選擇依據(jù)

在精密壓力表選擇之前，工作人員需要結(jié)合實(shí)際測(cè)量的要求，合理選擇精密壓力表的精密度。對(duì)于測(cè)量值小于0.1MPa的儀表來(lái)說(shuō)，一般稱之為微壓表。測(cè)量值在0.1MPa～6MPa的儀表叫做低壓表，測(cè)量值上限在10MPa～60MPa 之間的是中壓表，上線超過(guò)60MPa，小于160MPa 的叫高壓表，大于160MPa 的為超高壓表。在進(jìn)行彈簧管式精密壓力表選擇和應(yīng)用的過(guò)程中，首先需要考慮到彈簧式一般壓力表測(cè)試允許的誤差，根據(jù)壓力真空表以及真空表檢定規(guī)程的要求，合理選擇彈簧式精密壓力表的規(guī)格。然后在選定壓力表之后，還需要考慮到在固定和均勻變化負(fù)荷下儀表的使用上限和使用要求，應(yīng)該在儀表上線的1/3～3/4 范圍內(nèi)使用。

3.3 彈簧管式精密壓力表選用的環(huán)境要求

在選擇應(yīng)用精密壓力表時(shí)，其現(xiàn)場(chǎng)的溫度與檢定時(shí)的溫度通常有一定區(qū)別，結(jié)合彈簧管式精密壓力表和真空表檢定規(guī)程的相關(guān)要求，規(guī)定了精密壓力表檢定時(shí)的環(huán)境溫度。精度為0.4 級(jí)的彈簧壓力表溫度范圍在20±3 攝氏度，0.25 級(jí)的是20±2 攝氏度，在檢定過(guò)程中還需要考慮溫度變化而造成的精密度的誤差并進(jìn)行修整，考慮到溫度影響精密壓力表之后的誤差絕對(duì)值可能大于被檢壓力表最大允許誤差絕對(duì)值的1/4，無(wú)法滿足檢定規(guī)程的客觀要求。因此，在檢定一只1.6級(jí)的壓力表時(shí)，要選擇0.16 級(jí)的精密壓力表進(jìn)行檢定，以保證檢定精度和檢定準(zhǔn)確性?？傊?，在彈簧管式精密壓力表選擇和應(yīng)用之前，必須要對(duì)使用溫度進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)的分析，嚴(yán)格控制彈簧管式精密壓力表的使用溫度，并使之與檢定過(guò)程的溫度相等。檢測(cè)人員要么重新選擇測(cè)量上限，要么提高精密壓力表的準(zhǔn)確度等級(jí)，使其能夠與被檢壓力表等量。但由于實(shí)際工作條件的限制，無(wú)法嚴(yán)格控制精密壓力表的使用溫度，如果選擇控制測(cè)量上限，長(zhǎng)期使用會(huì)影響壓力表的測(cè)量精度和測(cè)量可靠性。需要結(jié)合具體的使用要求，當(dāng)精密表檢定溫度與環(huán)境溫度一致時(shí)，可以按照準(zhǔn)確度等級(jí)以及測(cè)量上限的原則選擇精密表。在精密壓力表工作量較小時(shí)，可以選擇準(zhǔn)確度比工作壓力表高一等級(jí)的精密壓力表或者提高精密壓力表的準(zhǔn)確度等級(jí)，以更好地滿足檢定規(guī)程的要求，保證檢定結(jié)果的精確度。

3.4 確定彈簧管式精密壓力表的檢定方法和項(xiàng)目

彈簧管式精密壓力表的檢定項(xiàng)目主要包括操作標(biāo)準(zhǔn)器以及目測(cè)兩種檢定方法。操作標(biāo)準(zhǔn)器主要是通過(guò)檢測(cè)壓力表使其能夠?qū)毫χ颠M(jìn)行示值檢定。目測(cè)檢測(cè)法是根據(jù)通用的技術(shù)要求，檢測(cè)壓力表的外觀和零位或者調(diào)零裝置，保證壓力表可以正常穩(wěn)定的工作。工作人員在檢定過(guò)程中，需要平穩(wěn)持續(xù)地進(jìn)行壓力升高或下降，并對(duì)各個(gè)檢定點(diǎn)進(jìn)行示值檢定，需要嚴(yán)格按照各項(xiàng)規(guī)章制度和操作流程進(jìn)行檢定操作。對(duì)0.1級(jí)和0.06 級(jí)的精密表，需要連續(xù)進(jìn)行三次檢定，針對(duì)0.16 級(jí)以及0.25 級(jí)的精密表連續(xù)進(jìn)行兩次檢定，對(duì)0.6 和0.4 級(jí)的精密表以及一般壓力表只需要進(jìn)行一次檢定。在檢定期間測(cè)試人員不允許調(diào)整壓力表，在測(cè)量范圍之內(nèi)，壓力表的指針需要無(wú)卡住和跳動(dòng)問(wèn)題，指針要能夠平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。在檢定完成之后，測(cè)量人員還需要認(rèn)真檢查示值零點(diǎn)是否符合測(cè)試要求，精密表的零點(diǎn)誤差不應(yīng)該大于測(cè)量表的允許誤差。

3.5 彈簧管式精密壓力表的選擇案例

在實(shí)際進(jìn)行彈簧管式精密壓力表的選擇時(shí)，針對(duì)鍋爐工作壓力小于2.5MPa 的鍋爐系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，壓力表的精度不應(yīng)當(dāng)小于2.5 級(jí)，工作壓力高于2.5MPa 的鍋爐的壓力表的精度不應(yīng)當(dāng)小于1.5 級(jí)。對(duì)于工作壓力比較大的鍋爐來(lái)說(shuō)，壓力表的精度等級(jí)應(yīng)該更高。測(cè)量人員需要結(jié)合鍋爐實(shí)際工作壓力選擇壓力表牌上面的刻度值以及壓力表的量程。通常情況下，壓力表量程刻度的極限值要是工作壓力的兩倍左右，工作人員選擇的壓力表的直徑要使自身能夠清楚的看到壓力指示值，表盤直徑通常不會(huì)小于十厘米。對(duì)于體積和高度比較大的鍋爐來(lái)說(shuō)，選用的壓力表的直徑要大于20 厘米，超過(guò)五米的鍋爐壓力表的直徑要大于30 厘米，高度較高的鍋爐最好選擇內(nèi)徑16 毫米的無(wú)縫鋼管，并將無(wú)縫鋼管從鍋爐頂上壓力測(cè)管接口處，引下到鍋爐前方或者前側(cè)離地1.7 米左右，并固定在鍋爐外殼，便于觀察，同時(shí)也能夠定期沖洗、操作、裝卸、更換壓力表的位置。在進(jìn)行檢定結(jié)果處理的過(guò)程中，要求給檢定合格的壓力表發(fā)放檢定證書(shū)，并給出具體的準(zhǔn)確度的級(jí)別。對(duì)于強(qiáng)制檢定的壓力表需要附帶有封印標(biāo)記，為檢定不合格的壓力表出具檢定結(jié)果通知書(shū)，并注明不合格的內(nèi)容和項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)檢定高于原準(zhǔn)確精度級(jí)別的精密表不予升級(jí)，低于原級(jí)別的允許降級(jí)使用，但是必須要更改準(zhǔn)確度級(jí)別標(biāo)志。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際情況選擇對(duì)應(yīng)的精密壓力表進(jìn)行檢定工作，不僅需要考慮被檢測(cè)儀表的最大允許誤差，同時(shí)也需要考慮精密壓力表的允許誤差，明確精密壓力表的工作環(huán)境、工作要求以及檢測(cè)目的，合理選擇精密壓力表參與檢測(cè)工作，以保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，為中國(guó)工業(yè)的發(fā)展提供充足的數(shù)據(jù)支持。