壓力表計量準確性的影響因素與對策分析

【摘要】目前，壓力表的計量檢測工作逐漸從傳統(tǒng)的實驗室測試轉向更為復雜多變的現場測試。基于此，結合實踐工作經驗，深入剖析影響壓力表計量準確性的相關因素，并有針對性地提出具體解決方案和應對策略，以期提升壓力表在現場測試中的計量準確性與可靠性。

【關鍵詞】壓力表；計量檢測；準確性

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.06.074

Analysis of the Influencing Factors and Countermeasures for the Measurement Accuracy of Pressure Gauges

CHENG Bo

（Enshi Prefecture Metrological Verification and Testing Institute， Enshi 445000， China）

Abstract： At present， the metrological inspection work of pressure gauges is gradually shifting from traditional laboratory testing to more complex and variable field testing. Based on this， combined with practical work experience， this paper deeply analyzes the relevant factors that affect the metrological accuracy of pressure gauges， and puts forward specific solutions and coping strategies in a targeted manner， in order to improve the metrological accuracy and reliability of pressure gauges in field testing.

Keywords： pressure gauges； metrological inspection； accuracy

壓力表在工業(yè)領域扮演著至關重要的角色，廣泛應用于石油化工、電力、制藥、冶金等行業(yè)，用于監(jiān)測生產工藝流程中的壓力變化。壓力表的計量準確性不僅對于保障生產安全至關重要，而且對于提高產品質量、優(yōu)化能源消耗等方面也具有深遠的影響。因此，深入分析和研究影響壓力表計量準確性的因素，并制定相應的解決對策，對于提升工業(yè)生產效率和增強企業(yè)競爭力具有重要意義。

1影響壓力表計量準確性的因素

1.1環(huán)境因素

環(huán)境因素對壓力表的計量準確性具有十分顯著的影響。在生產活動實踐中，壓力表通常都處于復雜多變的環(huán)境中，作業(yè)場所的溫度、濕度、振動、沖擊以及電磁干擾等都容易對壓力儀表的計量結果產生干擾。

1）外部環(huán)境的溫濕度變化情況。溫濕度變化容易讓壓力表內部元件因熱脹冷縮而出現濕度吸附效應，在一定程度上影響壓力表的機械性能和電氣性能。這常常會導致壓力表出現零點漂移、靈敏度下降或示值誤差增大等情況。為了有效規(guī)避環(huán)境溫濕度變化對壓力表計量準確性的影響，應當采取如引入恒溫恒濕設備、對儀表進行溫度補償或選用對溫濕度變化不敏感的材料等措施。

2）振動、沖擊與機械應力帶來的影響。工業(yè)生產活動中的機械振動、沖擊以及由此產生的機械應力會對壓力儀表的彈性元件和機械部件造成損傷或變形，進而影響其計量準確性。長時間的振動與沖擊還容易導致壓力表內部元件松動或磨損，進一步增加計量誤差。所以在設計和安裝壓力表時，應充分考慮其抗振和抗沖擊性能，并采取隔振和緩沖措施。

3）作業(yè)環(huán)境中電磁干擾與輻射的影響。電磁干擾和輻射會對壓力表的電氣系統(tǒng)和電子元件造成干擾，繼而出現信號失真、噪聲增加或示值不穩(wěn)定等問題。為了避免出現這一問題，可采取屏蔽、接地、濾波等方式，同時確保儀表的電磁兼容性符合相關標準[1]。

1.2儀表自身因素

1）在設計與制造過程中存在質量差異。不同廠家或同一廠家生產的不同批次壓力表在設計和制造上可能存在差異，進而導致壓力表在相同條件下的計量結果產生偏差。

2）量程、精度與重復性因素。量程即壓力表能夠測量的最大壓力范圍，而精度反映了壓力表測量結果與真實值之間的接近程度，重復性則指的是相同條件下多次測量同一壓力值時，壓力表示值的一致性。如果量程選擇不當、精度不足或重復性差都很容易增加計量誤差。

3）長期穩(wěn)定性與漂移。長期穩(wěn)定性即壓力表在長時間使用過程中保持計量性能穩(wěn)定的能力，漂移則是指壓力表在長時間使用過程中因為內部元件老化、磨損或外部條件變化等原因導致的示值偏差。

1.3安裝及使用因素

1）壓力表的具體安裝位置、方向與連接方式。壓力表的安裝位置不合理可能導致壓力表受到非均勻應力或溫度梯度的影響；安裝方向錯誤容易造成內部元件受力不均或產生附加誤差；連接方式不合理可能引起泄漏、堵塞或附加壓力損失等問題。

2）沒有積極開展好定期維護與校準工作。定期維護和校準是保持壓力表計量準確性的重要前提，但是很多企業(yè)在實際應用中因為維護保養(yǎng)意識不強、校準周期過長或校準方法不當等，使得壓力表處于失修或失準狀態(tài)，這樣不僅會對計量準確性帶來很大影響，還可能導致安全隱患和產品質量問題[2]。

3）實際使用中出現過載與不當操作。在壓力表工作過程中，如果長時間承受超過其額定范圍的壓力或受到瞬間沖擊等過載作用，容易造成彈性元件變形、機械部件損壞或電氣系統(tǒng)失效等問題。另外，作業(yè)人員不當操作，如頻繁開關、快速調壓等，也可能對壓力表造成損傷或影響其計量準確性。

1.4校驗與檢定因素

1）校驗設備的準確性與溯源性。校驗設備是用于對壓力表進行校準和檢定的工具。檢驗設備的準確性直接決定了校準結果的可靠性，若校驗設備自身存在誤差或沒有進行定期校準，最終檢驗結果數據也很容易出現偏差。

2）檢定程序與方法的規(guī)范性。檢定程序和方法是指導校驗工作人員開展校準操作的核心依據，若檢定程序不規(guī)范、方法不合理或操作不嚴謹，都容易讓校準結果失真或產生附加誤差。

3）校驗人員的專業(yè)能力與工作經驗。一個擁有豐富專業(yè)知識和實踐經驗的校驗人員可以更準確地識別問題、分析原因并采取有效的措施來解決問題。

2提高壓力表計量準確性的對策建議

2.1環(huán)境因素控制

1）創(chuàng)設相對穩(wěn)定的檢驗環(huán)境，有效控制溫濕度等外部條件。為確保測量結果的可靠性和穩(wěn)定性，作業(yè)人員可通過使用空調、加濕器、除濕器和溫濕度控制器等恒溫恒濕設備嚴格控制檢測環(huán)境的溫濕度。另外，還需要定期對上述設備進行校準和維護，確保其性能穩(wěn)定，有效避免由于檢測環(huán)境變化所產生的數據偏差。

2）合理運用隔振、減振措施。工業(yè)生產環(huán)境中的振動和沖擊對壓力儀表的準確性和穩(wěn)定性帶來了非常大的影響，為有效規(guī)避這些因素的影響，作業(yè)人員需要采用有針對性的隔振和減振措施。

3）做好電磁屏蔽與接地保護。為有效減輕電磁干擾產生的影響，應采取適當的電磁屏蔽和接地保DSsdqHUbebYT3tw1L6IaXVlYAZ3FTJcCAK7BwBo3aPk=護措施。電磁屏蔽通常通過在壓力表外殼上使用導電材料（如金屬）來實現。這些材料可以反射或吸收電磁輻射，進而保護內部電路和元件不受電磁干擾[3]。而良好的接地系統(tǒng)也是防止電磁干擾的關鍵。檢測人員可以將壓力表的金屬外殼和其他導電部分可靠地連接到大地，這樣一來即使出現電磁干擾，也可以第一時間將其引入大地而不影響壓力表的正常工作。

2.2儀表選擇與優(yōu)化

1）選擇高性能、高可靠性的壓力表。在選擇壓力表時需要優(yōu)先考慮那些經過認證、具有良好聲譽和廣泛應用的高性能、高可靠性產品。此類壓力表往往擁有更高的精度、更好的穩(wěn)定性和更長的使用壽命，可以在各種惡劣外部環(huán)境條件下提供準確的檢驗結果。另外，需要關注壓力表的防護等級和防爆性能等安全指標，讓其在特定應用場景下保持自身的安全性與可靠性。

2）充分重視定制化的量程和精度選擇。為有效滿足不同應用場景的檢驗工作需求，應根據實際情況定制化地選擇合適的量程和精度等級，并結合實際需求進行合理選擇。

3）靈活運用更加先進的傳感器技術，如MEMS、光纖傳感等。隨著現代科技的不斷進步，諸如微機電系統(tǒng)（MEMS）和光纖傳感等新型傳感器技術在壓力測量領域得到了廣泛應用。這些技術不僅表現出更高的靈敏度和精度，還可以在極端環(huán)境下保持穩(wěn)定的性能，因而在選購或升級壓力表時需要選擇那些采用了先進傳感器技術的壓力表，從而確保測量準確性和可靠性。

2.3規(guī)范安裝與使用

1）制定安裝指南并嚴格遵循。為了確保壓力表的正確安裝和正常使用，需要提前制定詳細的安裝指南并嚴格貫徹執(zhí)行。安裝指南中應清楚地規(guī)定安裝位置、方向、連接方式以及所需使用的密封材料和緊固件等細節(jié)要求，還需強調在安裝過程中應避免的錯誤操作和注意事項，以確保安裝質量符合標準要求。

2）重視操作人員的系統(tǒng)培訓與認證。對操作人員實施專業(yè)系統(tǒng)的培訓和認證，確保其熟悉了解并充分掌握壓力表的工作原理、操作方法、維護保養(yǎng)以及故障排除等技能知識，經過培訓和認證的操作人員能夠更準確地操作和維護壓力表，提高其計量準確性和使用壽命。

3）制定定期巡檢與維護計劃。為了確保壓力表的長期穩(wěn)定運行和準確計量，在制定巡檢計劃的過程中要重點包含壓力表的外觀檢查、連接件緊固情況檢查、密封性能檢查以及電氣系統(tǒng)檢查等內容，而維護計劃需要包括涵蓋定期清洗、校準、更換易損件以及預防性維修等項目[4]。

2.4強化校驗與檢定流程

1）選擇高精度的校驗設備與標準器。在進行校驗和檢定的過程中，校驗設備與標準器需要具備更高的精度等級和更好的穩(wěn)定性表現，這樣才能夠確保校驗結果的準確性和可靠性。在此基礎上還需對校驗設備和標準器實施定期校準和維護保養(yǎng)，從而保持其性能狀態(tài)良好，延長使用壽命。

2）引入自動化、智能化的校驗系統(tǒng)。為提升校驗效率和準確性，可以采用自動化、智能化的校驗系統(tǒng)，依靠先進的傳感器技術、數據處理算法和自動化控制技術，實現快速、準確的校驗操作，并自動生成詳細的校驗報告，最大限度地減少人為因素引起的誤差，提高工作效率。

3）對校驗數據進行記錄、分析與追溯。對每次校驗的結果數據需及時進行客觀記錄和分析處理。校驗數據不僅能夠用于評估壓力表的性能表現和誤差情況，還可以為后續(xù)的維護保養(yǎng)和升級改造提供重要參考。另外，應建立健全數據追溯體系，可以對壓力表全生命周期內所有的相關數據進行及時查詢和追溯。

3壓力表計量檢測過程中應注意的問題

在進行壓力表的計量檢測時，應嚴格遵守國家計量檢定規(guī)程，如JJG 52—2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表》。該規(guī)程不僅確保測量方法的科學性和準確性，還提供了檢測過程的詳細步驟和注意事項。此外，國家計量檢定規(guī)程還包含了對于不同類型和規(guī)格壓力表的特殊要求，這些要求在實際操作中必須嚴格遵守[5]。

除了進行準確的計量檢測外，壓力表的正確使用和維護同樣重要。首先，在選擇壓力儀表時，應根據實際需求選擇合適的類型和量程，以確保測量結果準確。其次，在安裝和連接過程中，應遵循正確的操作方法，以避免安裝不當導致的誤差。最后，為確保儀表的長期準確性，應定期校驗和校準，確保壓力表在各種應用場合中提供可靠、準確的數據。

4結束語

壓力表計量的準確性對于工業(yè)生產和科學實驗的安全與效率具有至關重要的意義。然而在實際應用中，壓力表的準確性可能受到多種因素的影響，為了確保壓力表的準確計量，應采取科學有效的對策，不斷提升計量檢測工作質量，確保壓力表處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)，為企業(yè)生產提供安全保障。

【參考文獻】

[1]祝璟.壓力儀表在油田中應用及提高測量準確性的方法研究[J].電子測試，2021（23）：97-99.

[2]張冬良.自動化儀表在工業(yè)過程控制中的應用[J].新型工業(yè)化，2021，11（9）：126-127，130.

[3]蔣楠.壓力儀表綜合標定測試系統(tǒng)的研究與實現[J].儀器儀表用戶，2021，28（9）：30-33.

[4]張超.石油化工自動化儀表的可靠性及發(fā)展趨勢分析[J].化工設計通訊，2020，46（5）：126，167.

[5]姜輝.壓力儀表在工業(yè)生產自動控制中的應用[J].現代工業(yè)經濟和信息化，2019，9（9）：82-83.

【作者簡介】

程波，男，1988年出生，工程師，學士，研究方向為計量。

（編輯：李加鵬）