淺談壓力表檢定值誤差分析及故障處理

張良

（大慶油田技術(shù)監(jiān)督中心，黑龍江 大慶 163000）

1 壓力表檢定的基本概況

1.1 檢定壓力表外觀是否存在問(wèn)題

工業(yè)對(duì)壓力表的使用越來(lái)越重視，對(duì)壓力表的使用過(guò)程提出了嚴(yán)格的要求，應(yīng)用于工業(yè)的壓力表要符合一定的標(biāo)準(zhǔn)，不可以以次充好，盡管已經(jīng)發(fā)布了相應(yīng)的規(guī)章制度，但在實(shí)際情況中，仍然有很多工業(yè)不遵循規(guī)定的要求來(lái)使用，這造成了嚴(yán)重的后果，對(duì)工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了不良影響。對(duì)于相應(yīng)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，使用壓力表要先對(duì)壓力表的外觀進(jìn)行全面的檢測(cè)，確定其指針，內(nèi)部結(jié)構(gòu)等都處于正常的狀態(tài)，通過(guò)近距離的觀察和直接接觸，判斷壓力表是否存在破損、裂紋的情況，除了對(duì)壓力表的表面進(jìn)行檢查外，還要對(duì)壓力表表盤的指針、指數(shù)、生產(chǎn)許可等方面進(jìn)行檢查，根據(jù)工業(yè)制定的規(guī)則，判斷其是否符合使用的要求，一旦發(fā)現(xiàn)其有磨損、不合理的情況，要及時(shí)進(jìn)行維修。如果壓力表的破損情況比較嚴(yán)重，無(wú)法從外觀上判斷其是否可以繼續(xù)正常使用，可以對(duì)其進(jìn)行測(cè)量使用，檢測(cè)其壓力表是否影響測(cè)量結(jié)果，與真實(shí)結(jié)果之間是否存在明顯的誤差。如果不能正常使用，要及時(shí)更換新的壓力表。通過(guò)對(duì)壓力表外觀的觀察，只能淺顯地判斷其表面的情況，無(wú)法對(duì)其內(nèi)部零件進(jìn)行檢查，對(duì)于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，需要采用更先進(jìn)的手段對(duì)其進(jìn)行更深入、更全面的檢測(cè)。

1.2 檢定壓力表的指針是否歸零

壓力表在使用前，不僅要對(duì)外觀進(jìn)行全面的檢查，還要對(duì)指針進(jìn)行檢查，觀察指針是否處于歸零的狀態(tài)。很多工廠在使用壓力表的時(shí)候，由于工人的疏忽，在沒(méi)有確保壓力表的指針歸零的情況下，就去使用壓力表，這會(huì)給壓力表的測(cè)量結(jié)果的精確性帶來(lái)極大的影響，對(duì)工廠的效益帶來(lái)影響，大大降低了生產(chǎn)效率。除此之外，還可能是因?yàn)閴毫Ρ肀旧淼膯?wèn)題，由于長(zhǎng)時(shí)間的使用，造成壓力表的指針破損、老化，出現(xiàn)卡針、跳針的情況，指針的靈敏性大大降低，部分零件出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)導(dǎo)致壓力表的指針無(wú)法歸零。因此，相關(guān)管理人員要對(duì)壓力表進(jìn)行定期檢查，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，要及時(shí)進(jìn)行維修或者更換新的壓力表。有時(shí)，壓力表在使用過(guò)程中，壓力表的測(cè)量結(jié)果會(huì)出現(xiàn)增加或減少一個(gè)固定值的情況，這主要是因?yàn)閴毫Ρ淼闹羔?，在安裝過(guò)程中不規(guī)范操作造成的，也可能會(huì)因?yàn)檫B接指針的連接桿出現(xiàn)了一定的問(wèn)題，導(dǎo)致壓力表的指針無(wú)法正常使用，造成指針沒(méi)有辦法歸零。導(dǎo)致壓力表的指針無(wú)法歸零的原因有很多，這只是其中一部分原因。要想弄清指針不能歸零的原因，就必須對(duì)壓力表進(jìn)行全面的檢測(cè)。當(dāng)排除了壓力表外觀的問(wèn)題后，但在實(shí)際使用過(guò)程中又會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，這就需要相關(guān)工作人員要在壓力表使用前，進(jìn)行詳細(xì)、多次的質(zhì)量檢查，確保在使用過(guò)程中，不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。

2 壓力表的檢定方法

2.1 檢定壓力表的禁油情況

要想確保壓力表能夠正常使用，在使用前，要對(duì)壓力表的禁油情況進(jìn)行檢查，一旦出現(xiàn)禁油的現(xiàn)象，就是影響壓力表的使用，影響工業(yè)進(jìn)程的順利開展。對(duì)壓力表的安裝也有一定的位置要求，壓力表要安裝在以油為檢定介質(zhì)的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)器上，對(duì)于氧氣、乙炔等禁油表則需要安裝在特殊的油水分離接口處，這樣才能保證壓力表的正常使用。所以，相關(guān)工作人員要對(duì)壓力表的禁油狀態(tài)引起重視，這關(guān)系到壓力表是否能夠正常運(yùn)行，對(duì)壓力表的檢測(cè)結(jié)果也有著一定的影響。在使用前，相關(guān)負(fù)責(zé)人要對(duì)壓力表存在的問(wèn)題進(jìn)行處理，確定油路中已經(jīng)沒(méi)有空氣的存在，保證壓力表的性能不受到任何影響。

2.2 檢定表針情況

壓力表指針的問(wèn)題直接影響著壓力表檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，壓力表指針的情況，反映了壓力表處于不同的狀態(tài)。確保壓力表質(zhì)量處于良好狀態(tài)的前提下，在正常情況下，壓力表的指針指向零；若是壓力表的指針沒(méi)有止銷，要判斷其壓力表是否處于真空的狀態(tài)下。壓力表的內(nèi)部有很多零件支撐著壓力表的正常運(yùn)行，很多壓力表為了提高測(cè)量的精準(zhǔn)度，壓力表內(nèi)部都裝有止銷裝備，能夠有效地測(cè)量出該壓力表是否處于真空狀態(tài)。如果有的壓力表沒(méi)有裝置止銷裝備，當(dāng)壓力表在沒(méi)有壓力的狀態(tài)下或者是真空的情況下，壓力表的指針就會(huì)在指數(shù)的內(nèi)圈停止。

2.3 檢定液體示值

壓力表內(nèi)部含有一定的液體，不同的液體介質(zhì)對(duì)壓力表的使用具有不同的影響，因此，要想確保壓力表能夠正常使用，就必須在使用前對(duì)壓力表的液體介質(zhì)進(jìn)行一番檢查，對(duì)于不同的介質(zhì)，有不同的檢測(cè)手段。首先，要對(duì)壓力表的受壓點(diǎn)進(jìn)行一定的預(yù)估，它的受壓點(diǎn)應(yīng)該在一個(gè)大致的水平位上。在對(duì)壓力表的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行讀取時(shí)，大多數(shù)是壓力表自身的刻度值的1/5。其次，對(duì)液體的標(biāo)識(shí)數(shù)值進(jìn)行檢定時(shí)，要采用規(guī)范合理的操作步驟，在操作過(guò)程中，要保證壓力表處于穩(wěn)定的狀態(tài)下，對(duì)壓力進(jìn)行一定的控制，可以采用先升后降的方式進(jìn)行調(diào)整，使壓力表的數(shù)值達(dá)到上限，再切斷壓力、真空的源頭，以3min為限。測(cè)試范圍內(nèi)指針左右偏轉(zhuǎn)平衡，沒(méi)有發(fā)生不穩(wěn)定的狀況，就可以證明液體示值一切正常。

2.4 檢定壓力表的外觀

在對(duì)壓力表進(jìn)行使用之前，最關(guān)鍵的一步，就是要對(duì)壓力表的外觀進(jìn)行檢查，判斷壓力表的外觀是否存在破損、斷裂的情況，影響壓力表的使用，檢查方式較為方便快捷，一般采用直接接觸或者近距離的觀察。再者，還要對(duì)壓力表表盤的情況進(jìn)行檢查，確定其指針、內(nèi)部零件不存在故障問(wèn)題。最后，對(duì)于有嚴(yán)重破損跡象的壓力表來(lái)說(shuō)，無(wú)法用肉眼來(lái)判斷其是否能夠正常使用，就要通過(guò)一定的使用檢測(cè)，來(lái)判斷其性能是否正常，對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)有影響。如果影響了壓力表的正常使用，要及時(shí)進(jìn)行維修或更換新的壓力表。這就要求相關(guān)負(fù)責(zé)人要定期檢查壓力表的使用情況，對(duì)于出現(xiàn)的問(wèn)題要及時(shí)解決，并對(duì)問(wèn)題原因進(jìn)行分析，將檢修情況、問(wèn)題解決方案進(jìn)行詳細(xì)的記錄，以便相關(guān)人員進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督和管理。

2.5 示值誤差檢定

為了確保壓力表檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，對(duì)壓力表在使用前進(jìn)行檢測(cè)是非常有必要的，但是，在檢測(cè)過(guò)程中，也要按照嚴(yán)格的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，能夠精準(zhǔn)地檢測(cè)壓力表是否能夠存在誤差，對(duì)于壓力表存在的問(wèn)題，也要能夠檢測(cè)出問(wèn)題的位置和原因，并提出相應(yīng)的解決對(duì)策。（1）要適當(dāng)?shù)卦黾訅毫χ祷驕p小壓力值，壓力的變化情況要穩(wěn)定，避免因?yàn)檫^(guò)猛，壓力表無(wú)法精確地顯示出其數(shù)值，在對(duì)壓力值進(jìn)行估讀時(shí)，要等壓力表的指針平穩(wěn)后，再進(jìn)行讀數(shù)，同時(shí)，還要根據(jù)壓力的變化，記錄相應(yīng)的數(shù)值變化。（2）對(duì)壓力表的指數(shù)進(jìn)行讀取時(shí)，要輕敲一下外力表的外殼，要把握好敲擊的力度，對(duì)敲擊前后壓力表數(shù)值的變化分別進(jìn)行記錄，并進(jìn)行一定的比較，計(jì)算出前后的數(shù)值差。（3）從上述驗(yàn)證點(diǎn)開始，逐步采用加壓或減壓的方法，按照前面的順序進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。驗(yàn)證規(guī)范和要求應(yīng)在驗(yàn)證過(guò)程中實(shí)施。

3 壓力表檢定值誤差原因

3.1 卡針和跳針問(wèn)題

在對(duì)壓力值進(jìn)行誤差檢測(cè)時(shí)，需要對(duì)壓力值增加或減小壓力，在這個(gè)過(guò)程中，壓力表的指針很有可能會(huì)發(fā)生卡針或跳針的情況，當(dāng)出現(xiàn)卡針的時(shí)候，壓力表的指針在增加壓力的情況下，不發(fā)生偏移。當(dāng)出現(xiàn)跳針的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)指針快速移動(dòng)的情況，這就無(wú)法測(cè)量出壓力值，影響了工作進(jìn)程。因此，在使用壓力表之前，相關(guān)工作人員要對(duì)壓力表的指針進(jìn)行檢查，觀察其指針是否出現(xiàn)生銹、有異物卡住的情況，這些情況都會(huì)造成壓力表指針的靈敏性降低，有壓力產(chǎn)生時(shí)，不能快速地讀取壓力數(shù)值。

同時(shí)，還要對(duì)連接壓力表指針的軸柱進(jìn)行檢查，觀察其軸柱是否過(guò)于緊繃以及和表盤之間的摩擦過(guò)大，這些都會(huì)導(dǎo)致壓力表的指針無(wú)法動(dòng)彈。相關(guān)工作人員要及時(shí)地解決壓力表卡針跳針的現(xiàn)象，對(duì)指針的銹物進(jìn)行清理，表盤內(nèi)的異物清除干凈，確保指針轉(zhuǎn)動(dòng)的流暢性。對(duì)于指針軸柱過(guò)緊的情況，要及時(shí)地做出調(diào)整，使指針和表盤之間留有一定的縫隙，避免摩擦的產(chǎn)生，提高指針的靈敏性。

3.2 指針移位問(wèn)題

為了檢測(cè)壓力表的指針是否存在移位的情況，可以通過(guò)敲打壓力表的外殼進(jìn)行檢測(cè)，敲打的力度要注意把控，如果力度過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致指針無(wú)法順利歸位。如果力度過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致壓力表的外殼發(fā)生變形、破裂，影響壓力表的正常使用。如果壓力表的指針只是發(fā)生了輕微的偏移，這往往是因?yàn)檫B接表針的軸柱過(guò)于松弛導(dǎo)致的，要適當(dāng)?shù)貙?duì)指針進(jìn)行加固處理，也要防止指針和表盤之間的摩擦過(guò)大，導(dǎo)致指針出現(xiàn)卡針的情況。如果不是軸柱固定的過(guò)于松弛導(dǎo)致的，可能是內(nèi)部的螺絲出現(xiàn)松動(dòng)，需要對(duì)螺絲進(jìn)行加固處理。除此之外，指針?biāo)蓜?dòng)、齒合不良等內(nèi)部傳動(dòng)件摩擦也會(huì)導(dǎo)致指針出現(xiàn)移位，應(yīng)對(duì)內(nèi)部傳動(dòng)部件進(jìn)行測(cè)試，更換問(wèn)題部件進(jìn)行解決。

3.3 輕敲位移問(wèn)題

在壓力表檢定中，壓力表指針輕敲出現(xiàn)較大幅度位移問(wèn)題極為普遍，在對(duì)壓力表進(jìn)行增加壓力、減小壓力的過(guò)程中，由于壓力的變化，會(huì)導(dǎo)致壓力表的指針發(fā)生偏移，這種情況是可以避免的，相應(yīng)的工作人員要對(duì)壓力表內(nèi)部的螺絲、連接指針的軸柱進(jìn)行全面檢查，檢測(cè)是因?yàn)檫B接處松動(dòng)導(dǎo)致的，還是因?yàn)閮?nèi)部零件的破損導(dǎo)致的。通過(guò)將檢驗(yàn)平臺(tái)的壓力升高最高值，先是緩慢開啟閥門待壓力表指示平穩(wěn)后快速將閥門開到最大，利用產(chǎn)生的沖擊力來(lái)清理壓力表管道堵塞物，解決壓力表管道堵塞導(dǎo)致的壓力失控的指針擺動(dòng)問(wèn)題。如果是壓力表的內(nèi)部零件發(fā)生破損，要先確定破損零件的具體位置，及時(shí)地更換新的零件。對(duì)于檢測(cè)壓力較大的壓力表，為確保安全應(yīng)更換新的壓力表。

4 壓力表示值誤差測(cè)量結(jié)果評(píng)定

4.1 測(cè)量依據(jù)

壓力表必須按照J(rèn)G52-1999的規(guī)定，對(duì)彈簧的通用壓力表、壓力壓表、真空計(jì)數(shù)器、真空計(jì)數(shù)器進(jìn)行認(rèn)證，以確保有科學(xué)依據(jù)的測(cè)量基礎(chǔ)，并在合理范圍內(nèi)檢查壓力表。

4.2 環(huán)境條件要求

壓力表所需的操作環(huán)境(20±5℃)保證壓力表的穩(wěn)定性能。

4.3 型號(hào)規(guī)格

Y-100，精度級(jí)別1.6；測(cè)量(-0.1-250)時(shí)MPa的操作壓力計(jì)。

4.4 測(cè)量過(guò)程

為了規(guī)范壓力表的測(cè)量過(guò)程，確保其檢測(cè)方式符合壓力表的使用標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量的壓力表必須安裝在活塞壓力表的壓力接口上，用特殊重量測(cè)量活塞壓力表，從而產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)壓力值。并對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生的誤差進(jìn)行分析，對(duì)壓力表出現(xiàn)的故障進(jìn)行處理，精確壓力表的測(cè)量結(jié)果，同時(shí)，還應(yīng)該將標(biāo)準(zhǔn)的壓力數(shù)值和所測(cè)量的壓力數(shù)值進(jìn)行比較，計(jì)算出誤差值，并對(duì)誤差值進(jìn)一步的分析，綜合測(cè)量最終結(jié)果。

4.5 輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

輸入量的默認(rèn)粗糙度主要取決于嚴(yán)重影響儀器精度的幾個(gè)因素。通過(guò)一次創(chuàng)建一個(gè)抽取表，可通過(guò)重復(fù)測(cè)量獲得出圖表測(cè)量的結(jié)果。收到測(cè)量結(jié)果后，將使用a類對(duì)不確定性進(jìn)行評(píng)定。具有5MPa值的壓力計(jì)需要z。B.0-250MPa作為測(cè)量點(diǎn)，連續(xù)10次作為一個(gè)組進(jìn)行測(cè)量。

4.6 單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差

可根據(jù)各種要求進(jìn)行選擇，并以3個(gè)等效壓力計(jì)為基礎(chǔ)；50MPa、150MPa、200MPa檢定點(diǎn)連續(xù)測(cè)量10次，可形成9組測(cè)量柱，將數(shù)值插入標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算公式即可得到標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果，最大誤差為最終測(cè)量結(jié)果。

4.7 被檢壓力表示值估讀評(píng)定

嚴(yán)格執(zhí)行檢定規(guī)程要求，做好評(píng)估工作，一般為1/5～1MPa，不可靠性統(tǒng)一估算10%。環(huán)境溫度(20±5℃)，溫度影響系數(shù)k=0.04%/℃。

4.8 輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算

接收量是壓力表的重要指標(biāo)，因此，需要進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。不確定性按標(biāo)準(zhǔn)分為三種不同的不確定性，每種都是獨(dú)立的。活塞壓力表中允許的最大誤差應(yīng)均勻分布。指針軸中心與活塞壓力計(jì)頂部之間的默認(rèn)不確定性通?；跍y(cè)量的高程差。最后的評(píng)定是通過(guò)聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)的不確定性進(jìn)行的。

5 結(jié)語(yǔ)

壓力表是工業(yè)經(jīng)常使用的測(cè)量工具，它在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，它為工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了極大的便利，促進(jìn)了工業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。但是，因?yàn)楦鞣N各樣的原因，壓力表在使用過(guò)程中，也出現(xiàn)了各種層出不窮的問(wèn)題，這需要引起相關(guān)管理人員的重視。相關(guān)工作人員要對(duì)壓力表出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行記錄分析，如何采用有效的措施減少類似故障的發(fā)生，在分析和處理的基礎(chǔ)上，也要加強(qiáng)對(duì)普通壓力表的校驗(yàn)管理，并通過(guò)科學(xué)的標(biāo)定，最大限度地減少和改善校驗(yàn)誤差，提高驗(yàn)證效率和質(zhì)量。