塔瑪熱·吐爾洪

喀什地區(qū)計(jì)量檢定所，中國·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量器具，在精密測量過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機(jī)構(gòu)等構(gòu)成的測量系統(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)部測量機(jī)構(gòu)受到污穢侵蝕或者機(jī)械損傷，延長壓力表的使用壽命。

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程中，如何從標(biāo)準(zhǔn)器里正確地將壓力傳遞到測量儀表，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六個(gè)月。在進(jìn)行一般壓力表檢定過程中，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程中，允許應(yīng)用的壓力表的范圍不超過測量上限的1/3，可以根據(jù)被檢測壓力表的測量上限值，確定精密壓力表的測量上限。

隨著壓力量值的增大，壓力表相對誤差將會減少，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，需要盡可能的將測量的顯示值落在臨近量程的2/3 以上，從而能夠在使用過程中充分保護(hù)壓力表，避免壓力表的損傷，防止彈簧管過早出現(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)表的測量誤差的絕對值不能夠高于被檢測壓力表允許誤差絕對值的1/4。在實(shí)際測量的過程中，測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程中，通過被測介質(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。通過齒輪傳動機(jī)構(gòu)以及拉桿裝置可以將這種位移和變形傳動并放大齒輪軸上的指針，可以將這種改變通過分度盤指示出來，從而可以有效顯示被測壓力值。精密表所允許的誤差可以看作是精密表測量上限乘以精密表的準(zhǔn)確等級，在實(shí)際測量過程中，會出現(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，不存在任何松動現(xiàn)象。要求出廠的精密表的涂層沒有任何脫落痕跡，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程中，首先需要明確壓力計(jì)量儀器的分類，由于被測對象的不同，在壓力測量時(shí)需要由不同等級準(zhǔn)確度以及不同測量范圍的壓力儀器儀表進(jìn)行選擇。對于常用的壓力測量儀器儀表，可以按照準(zhǔn)確度等級、工作原理、測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)行壓力測量的壓力表，主要構(gòu)造包括機(jī)械傳動放大機(jī)構(gòu)、敏感元件以及機(jī)座指示裝置和外殼包裝部件。在壓力測量的過程中，被測壓力進(jìn)入到彈簧管內(nèi)，由管壁承受被測壓力，發(fā)生彈簧管橫截面的變形，產(chǎn)生管端位移和彈性變形，通過放大裝置反饋到壓力表盤上，指示出被測量的壓力和真空量值。為了保證壓力表能夠長期使用和正確地顯示壓力值，需要加強(qiáng)對儀表安裝和維護(hù)工作的重視。在儀表安裝和使用之前，進(jìn)行現(xiàn)場全面的調(diào)研工作，明確現(xiàn)場的工作環(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)與測量地點(diǎn)的距離要盡可能的縮短，防止指示遲緩問題，保證測量的精準(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介質(zhì)的腐蝕，需要適當(dāng)增加隔離裝置，并在振動狀況下安裝減震裝置。當(dāng)測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)際測量的要求，合理選擇精密壓力表的精密度。對于測量值小于0.1MPa的儀表來說，一般稱之為微壓表。測量值在0.1MPa～6MPa的儀表叫做低壓表，測量值上限在10MPa～60MPa 之間的是中壓表，上線超過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)用的過程中，首先需要考慮到彈簧式一般壓力表測試允許的誤差，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 級的彈簧壓力表溫度范圍在20±3 攝氏度，0.25 級的是20±2 攝氏度，在檢定過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值可能大于被檢壓力表最大允許誤差絕對值的1/4，無法滿足檢定規(guī)程的客觀要求。因此，在檢定一只1.6級的壓力表時(shí)，要選擇0.16 級的精密壓力表進(jìn)行檢定，以保證檢定精度和檢定準(zhǔn)確性?？傊趶椈晒苁骄軌毫Ρ磉x擇和應(yīng)用之前，必須要對使用溫度進(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，并使之與檢定過程的溫度相等。檢測人員要么重新選擇測量上限，要么提高精密壓力表的準(zhǔn)確度等級，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，無法嚴(yán)格控制精密壓力表的使用溫度，如果選擇控制測量上限，長期使用會影響壓力表的測量精度和測量可靠性。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)確度等級以及測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的精密壓力表或者提高精密壓力表的準(zhǔn)確度等級，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)器以及目測兩種檢定方法。操作標(biāo)準(zhǔn)器主要是通過檢測壓力表使其能夠?qū)毫χ颠M(jìn)行示值檢定。目測檢測法是根據(jù)通用的技術(shù)要求，檢測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。工作人員在檢定過程中，需要平穩(wěn)持續(xù)地進(jìn)行壓力升高或下降，并對各個(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0.1級和0.06 級的精密表，需要連續(xù)進(jìn)行三次檢定，針對0.16 級以及0.25 級的精密表連續(xù)進(jìn)行兩次檢定，對0.6 和0.4 級的精密表以及一般壓力表只需要進(jìn)行一次檢定。在檢定期間測試人員不允許調(diào)整壓力表，在測量范圍之內(nèi)，壓力表的指針需要無卡住和跳動問題，指針要能夠平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。在檢定完成之后，測量人員還需要認(rèn)真檢查示值零點(diǎn)是否符合測試要求，精密表的零點(diǎn)誤差不應(yīng)該大于測量表的允許誤差。

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)，針對鍋爐工作壓力小于2.5MPa 的鍋爐系統(tǒng)來說，壓力表的精度不應(yīng)當(dāng)小于2.5 級，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。對于工作壓力比較大的鍋爐來說，壓力表的精度等級應(yīng)該更高。測量人員需要結(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，表盤直徑通常不會小于十厘米。對于體積和高度比較大的鍋爐來說，選用的壓力表的直徑要大于20 厘米，超過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 毫米的無縫鋼管，并將無縫鋼管從鍋爐頂上壓力測管接口處，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)果處理的過程中，要求給檢定合格的壓力表發(fā)放檢定證書，并給出具體的準(zhǔn)確度的級別。對于強(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，并注明不合格的內(nèi)容和項(xiàng)目，經(jīng)過檢定高于原準(zhǔn)確精度級別的精密表不予升級，低于原級別的允許降級使用，但是必須要更改準(zhǔn)確度級別標(biāo)志。

4 結(jié)語

綜上所述，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，要根據(jù)實(shí)際情況選擇對應(yīng)的精密壓力表進(jìn)行檢定工作，不僅需要考慮被檢測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、工作要求以及檢測目的，合理選擇精密壓力表參與檢測工作，以保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，為中國工業(yè)的發(fā)展提供充足的數(shù)據(jù)支持。