(杭州鸛山儀表有限公司,浙江富陽 311400)
彈簧管式一般壓力表應(yīng)用范圍廣,是廠礦企業(yè)、壓力管道、科研工作常見的壓力計(jì)量器,可以用數(shù)字準(zhǔn)確反映被測(cè)介質(zhì)的壓力,不過儀器常年在高溫高壓等惡劣環(huán)境下使用,容易影響彈簧質(zhì)量,難免出現(xiàn)一些問題,導(dǎo)致壓力表示值產(chǎn)生誤差超差的情況,影響壓力表的計(jì)量性能與壽命,增加儀器使用成本,為此企業(yè)需要提高檢定工作質(zhì)量,定期對(duì)彈簧管式壓力表進(jìn)行檢查,針對(duì)常見的誤差問題進(jìn)行總結(jié)分析,制定落實(shí)消除誤差的方法,提高工作人員的業(yè)務(wù)水平,對(duì)使用人員進(jìn)行相應(yīng)的培訓(xùn)工作,從而減少企業(yè)的維修成本,增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
彈簧管式一般壓力表(壓力表)維修次數(shù)多,報(bào)廢率高,容易影響企業(yè)測(cè)量介質(zhì)壓力,增加企業(yè)維修時(shí)間與成本,為此需要工作人員認(rèn)識(shí)壓力表的結(jié)構(gòu)與工作原理,針對(duì)示值誤差與超差可以進(jìn)行針對(duì)性處理。通常,彈簧管式一般壓力表由四大結(jié)構(gòu)組成:(1)彈簧管,被測(cè)介質(zhì)壓力轉(zhuǎn)為管內(nèi)壓力變化,產(chǎn)生彈性變形量,致使彈簧管自由端2發(fā)生微量位移,并通過帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)芯運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)自由端位移與管道壓力呈現(xiàn)線性關(guān)系;(2)傳動(dòng)機(jī)芯,由連桿3、扇形齒輪4、中心齒輪5、機(jī)芯底板的游絲1構(gòu)成,可以放大彈簧管自由端2輕微的位移變化,實(shí)現(xiàn)管道直線位移轉(zhuǎn)換,形成顯示壓力值的指針角位移;(3)指示機(jī)構(gòu),通過指針8、刻度盤展示管內(nèi)彈性變形量,可以在刻度盤上讀取指針轉(zhuǎn)動(dòng)后直接指示的壓力值;(4)表殼,固定并且保護(hù)彈簧管、傳動(dòng)機(jī)芯、指示機(jī)構(gòu)的各種零件,避免彈簧管式一般壓力表受到外界因素的干擾,影響被測(cè)介質(zhì)的壓力測(cè)量[1]。
壓力表工作原理是以虎克定律為基礎(chǔ),主要是將被測(cè)介質(zhì)的壓力轉(zhuǎn)為管內(nèi)彈簧變形量,并且通過帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)芯影響指示機(jī)構(gòu)的指針轉(zhuǎn)動(dòng),得出表盤指示壓力值。具體表現(xiàn)為彈簧管在介質(zhì)壓力作用下,使得彈性敏感零件出現(xiàn)相對(duì)應(yīng)的彈簧變形情況(管內(nèi)位移),借助連桿3牽引扇形齒輪4以及中心齒輪5發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)并放大管內(nèi)位移,致使連接在中心齒輪軸的指針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)并指示出相應(yīng)的壓力值。
壓力表的傳動(dòng)機(jī)芯出現(xiàn)誤差變化一般由傳動(dòng)比引起,并導(dǎo)致壓力表出現(xiàn)線性誤差變化,傳動(dòng)比是由兩段距離之比形成的,第一段是中心齒輪5與扇形齒輪軸6的距離,第二段是扇形齒輪軸6與示值調(diào)節(jié)螺釘7的距離。傳動(dòng)比準(zhǔn)確無誤需要控制示值調(diào)節(jié)螺釘7的松緊度,或者調(diào)節(jié)連桿3與扇形齒輪4的配合度,一旦示值調(diào)節(jié)螺釘7過松過緊、調(diào)節(jié)連桿3與扇形齒輪4配合出現(xiàn)問題,那么壓力表的傳動(dòng)比就會(huì)出現(xiàn)變化,引起壓力表產(chǎn)生線性誤差,從而影響被測(cè)介質(zhì)壓力值的準(zhǔn)確度。
為此,工作人員可以通過判斷壓力表示值變化情況來調(diào)節(jié)示值調(diào)節(jié)螺釘7,進(jìn)而改變傳動(dòng)比,消除壓力表的線性誤差。首先增加被測(cè)介質(zhì)壓力,判斷壓力表的示值誤差隨壓力變化的情況,若示值隨壓力增加呈現(xiàn)線性增加,出現(xiàn)正相關(guān)的情況,工作人員可以往下移示值調(diào)節(jié)螺釘7,通過減少壓力表的傳動(dòng)值進(jìn)行線性誤差消除;若示值隨壓力增加呈現(xiàn)線性減少,出現(xiàn)負(fù)相關(guān)的情況,工作人員可以往上移示值調(diào)節(jié)螺釘7,通過增加壓力表的傳動(dòng)比值實(shí)現(xiàn)線性誤差消除[2]。
壓力表指示不正確與彈簧管2、機(jī)芯底板的游絲1、齒輪等部位相關(guān),若彈簧管長(zhǎng)期在高溫高壓情況下使用,或長(zhǎng)期測(cè)量過載介質(zhì),極可能影響彈簧彈性,產(chǎn)生形變誤差,工作人員可以重新安裝指針,觀察示值變化,如出現(xiàn)彈簧管嚴(yán)重形變可以重新更換彈簧管;若壓力表機(jī)芯底板的游絲1出現(xiàn)紊亂的情況,導(dǎo)致示值呈現(xiàn)線性誤差,可以向內(nèi)外移動(dòng)示值調(diào)節(jié)螺釘7,進(jìn)行游絲臂長(zhǎng)調(diào)整,或增加、減少其臂長(zhǎng);若壓力表齒輪出現(xiàn)污染物、磨損嚴(yán)重的情況,可以及時(shí)對(duì)齒輪進(jìn)行污物、毛刺的清理,定時(shí)保養(yǎng)壓力表齒輪,如齒輪磨損嚴(yán)重,應(yīng)當(dāng)重新更換相對(duì)應(yīng)的齒輪[3]。
壓力表指針沒有正?;亓?,與指針彎曲松動(dòng)、游絲轉(zhuǎn)矩、彈簧惰性有關(guān),工作人員需要根據(jù)指針實(shí)際情況判斷引起誤差的原因,針對(duì)誤差原因制定消除方法,指針不回零若與指針彎曲、松動(dòng)相關(guān),可以矯正指針位置,敲緊指針,保持指針處于平衡的位置,消除指針帶來的誤差影響;若游絲轉(zhuǎn)矩不符合規(guī)定,達(dá)不到壓力表的要求,可以借助中心軸進(jìn)行游絲反向轉(zhuǎn)動(dòng),達(dá)到控制游絲轉(zhuǎn)矩的目的;若彈簧管2出現(xiàn)彈性慣性,導(dǎo)致指針沒有回零,改變彈簧管的初始位移,可以借助不加壓的精密壓力表進(jìn)行定針處理,使得不歸零壓力表的表針回歸零位,將壓力表零點(diǎn)漂移轉(zhuǎn)為零點(diǎn)調(diào)整,不過經(jīng)過多次調(diào)整也無法完成零點(diǎn)調(diào)整,可選擇重新更換彈簧管。
壓力表檢定使用容易產(chǎn)生非線性誤差,導(dǎo)致壓力表的誤差前快(正誤差)后慢(負(fù)誤差),或前慢后快,一般情況下,非線性誤差可以由連桿3與扇形齒輪4兩者之間的夾角變化引起,如機(jī)芯底板的固定螺釘9沒有緊固、中心齒輪5與扇形齒輪4發(fā)生變移都有可能引起連桿3與扇形齒輪4的夾角發(fā)生變化,導(dǎo)致壓力表出現(xiàn)前快后慢或前慢后快的非線性誤差。
為此,工作人員可以采取兩種方法消除夾角引起的非線性誤差,第一種在壓力表的一半上限值處固定指示針,對(duì)中間刻度的兩邊指示數(shù)值進(jìn)行調(diào)整,保持兩邊示值在允差范圍內(nèi),從而消除夾角不穩(wěn)引起的誤差。第二種通過調(diào)整夾角方法來消除誤差,先判斷壓力示值誤差變化情況,若誤差前快后慢,可以調(diào)整機(jī)芯底板的固定螺釘9來改變夾角,通過順時(shí)針進(jìn)行機(jī)芯旋轉(zhuǎn)增加夾角,從而消除非線性誤差;反之,工作人員可以通過逆時(shí)針進(jìn)行機(jī)芯旋轉(zhuǎn)減少夾角,從而消除壓力表前慢后快的非線性誤差。此外,還可以通過連桿的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)夾角大小,若壓力表出現(xiàn)前快后慢,可以重新更換長(zhǎng)度較短的連桿來增加夾角,消除誤差影響,反之更換長(zhǎng)度較長(zhǎng)的連桿來減少夾角,達(dá)到消除誤差的目的[4]。
壓力表指針抖動(dòng)容易影響壓力測(cè)量的結(jié)果,導(dǎo)致出現(xiàn)較大的誤差,一般是由損壞的游絲、局部堵塞的存水管道造成,為此工作人員可以針對(duì)游絲的使用情況進(jìn)行調(diào)整或更換,定期清理疏通存水管道。此外,彎曲的中心軸,容易導(dǎo)致中心軸的兩端不能同心,造成指針抖動(dòng)變化,難以確定準(zhǔn)確的示值,可以針對(duì)中心軸的進(jìn)行調(diào)整,調(diào)節(jié)中心軸兩端不能同心的情況。同時(shí)壓力表機(jī)芯底板的游絲不穩(wěn)同樣容易引起示值誤差,如游絲彈性欠佳、底板游絲沒有盤緊或自主張開,使得游絲提前達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)的壓力表往往還沒有提升到上限值,容易導(dǎo)致壓力表不能歸零,造成示值誤差,為此工作人員可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整游絲松緊度,或是更換游絲,以達(dá)到消除壓力表誤差的目的。
彈簧管式一般壓力表是常見的壓力測(cè)量?jī)x器,應(yīng)用范圍廣,需要定期進(jìn)行檢定工作,保持彈簧彈性,提高儀器使用壽命,降低企業(yè)成本,想要調(diào)節(jié)壓力表的示值誤差,需要充分了解壓力表的結(jié)構(gòu)、工作原理,明白各個(gè)零件點(diǎn)的作用,如游絲、示值調(diào)節(jié)螺釘?shù)恼{(diào)節(jié)作用,正確判斷壓力表出現(xiàn)誤差的情況,針對(duì)不同的誤差進(jìn)行詳細(xì)分析,掌握誤差出現(xiàn)的規(guī)律,總結(jié)相對(duì)應(yīng)的消除方法,進(jìn)行綜合調(diào)整壓力表,規(guī)范壓力表檢驗(yàn)技術(shù),高效完成壓力表的檢定工作,從而保證壓力表可以正常使用,保障企業(yè)生產(chǎn)安全,增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。