李金娟
甘肃省特种设备检验检测研究院 730000
摘要:这篇文章首先对选择压力表量程的方法进行详细介绍,与此同时,全面分析压力表计量的影响因素,然后再对压力表产生的误差进行细致研究,最后提出处理误差的有效对策,旨在为选择、管理和维修压力表提供一定参考依据,希望为相关人员顺利开展工作贡献一份力量。
关键词:压力表;计量管理;误差;量程
引言:压力表的主要功能是对仪器设备内部压力大小进行测量和指示,它在各行各业等不同领域均有广泛应用。借助压力表,可以对压力仪器设备各个环节压力变化和监控生产过程中安全情况进行全面而深入的掌握。压力测量结果主要受到三个因素影响,分别是压力表量程选择、使用环境和使用状况。一旦压力表出现失灵或失真情况,也会使压力仪器设备的安全性得不到保障。
一、选择压力表量程的分析
在实际运用中选择压力表量程需要考虑很多因素,首先就要满足生产工艺要求,然后综合考虑实用原则,不仅要充分考虑被测压力大小,还要对被测压力变化速度进行考虑,将足够的空间留给量程,从而使工作要求被满足,通常还要遵守以下原则:在对稳定压力测量时,需要保障工作时最大压力小于量程的2/3;如果测量有波动的压力时,就要保障工作中最大压力小于量程的一半;如果对高压进行测量时,需要保障工作中最大压力小于量程的3/5,想要获得准确测量结果,就要让最小压力大于量程的1/3。遵守以上原则,以被测最大压力为依据,将一个数值计算出来,然后选取压力表量程中比该数值稍大的数值就是量程[1]。
二、压力表准确计量的影响因素
影响压力表计量的因素有很多,本文就其主要影响因素进行分析,主要表现在以下几个方面,具体是:
(一)温度因素
借助弹簧管的变形位移,压力表能够带动传动机构,进而将压力表的压力参数获取到。如果介质温度超过一定标准,在温度作用之下,就会增大弹簧变形长度,这样测量出来的压力值就不会准确,往往会具有偏大的数值。与此同时,长时间处于高温条件的压力表,它的弹簧管会持续变形,不可恢复,对测量准确度有极大影响。在这样的背景条件下,为防止压力表检测时受到温度因素影响,可以采取增加装满液体的弯管装置方式。
(二)冰冻、振动因素
外界环境的变化也会在很大程度上影响到压力表测量结果。一旦外界环境温度过低、出现冰冻或者振动时,就会对压里表测量的准确性产生巨大影响,甚至可以导致压力表弹性弯管出现变形情况,这就会降低压力表灵敏度,使其读数不具备准确性。由于冰冻、振动因素导致压力表出现的测量误差,通常可以预防,采取增加保温装置和安装缓冲装置方式[2]。
(三)超负荷因素
如果压力表工作时处于超负荷状态,弹簧管及游丝类的部分弹性部件状态也会达到极限,就会降低压力表弹性元件的弹性,在很长一段时间内,如果被测量压力值超过压力表量程2/3时,就会让压力表内部弹性元件状态达到极限程度,导致弹性元件弹性永久失去,变形后就不可恢复。想要避免压力表处于超负荷状态下工作,就要对压力表量程进行合理科学选择,最佳效果就是工作压力达到量程的1/2。比如,0.2MPa的工作压力需要配合0.4MPa的量程压力表,在这样的条件下,指针位置正好处于刻度盘中间,压力表就可以有足够空间应对超压指示[3]。
三、压力表计量误差的类型分析
示值误差是在一定参比的工作环境下产生的,它的数值相当于正常环境下测得的被检表读数和标准表读数之差,这种误差有两种类型,分别是线性误差和非线性误差。
(一)线性误差
线性误差是指压力表的示值误差会呈现出一种趋势,在压力增减条件下,其示值误差会按比例进行增加或减少。线性误差产生的原因是传动比有所变化。
(二)非线性误差
对于标准要求,如果压力表放大比不能进行很好满足,就会改变压力表示值误差,并且缺少规律性,这就是非线性误差[4]。
四、处理压力表计量误差的有效措施分析
针对压力表经常出现的误差,本文主要采取以下措施进行解决,接下来进行详细分析,具体是:
(一)解决线性误差措施
1、示值螺钉的调整
为了将正比例变化带来的误差消除掉,就要对示值螺钉进行调整。如果被检仪表误差不断增加时,就要将示值螺钉调整到右侧,这样可以将齿轮臂长扩大,从而使传动比降低,进而将误差消除;反之,则采用相反方式进行调整。
2、指针安装位置的调整
如果压力表误差减少或者增加一个固定值,那是因为指针安装错误,导致指示错误,也被称为基本错误,想要消除这种错误,就可以对指针进行重新调整。
(二)解决非线性误差措施
1、机芯安装位置的调整
压力表在一定范围内产生的非线性误差可以使用该种措施进行解决。实施方法是对机芯进行逆时针转动,刻度前半部分的指针速度会加快速度,刻度后半部分指针速度会减慢;如果对机芯进行顺时针转动,会发生相反情况。
2、连杆与扇形齿的调整
应用这种措施可以解决一定范围内压力表出现的非线性误差,工作原理是对连杆和扇形齿间的夹角进行改变,从而将对非线性误差进行调整。如果调小连杆和扇形齿之间的角度,就会减慢指针后半部分速度,加快前半部分速度,如果调大连杆和扇形齿之间的角度,就会发生相反情况。通常情况下,连杆与扇形齿间的夹角必须与螺钉位置相匹配,这就需要进行多次调整才能够达到要求[5]。
3、自由端的调整
自由端是一种连接,形状是椭圆形,用于连接弹簧管顶端与连杆之间,不仅可以调整非线性误差,还可以对基本误差进行调整。将自由端调整到左侧,就会加快仪表前半部分指针速度,减慢后半部分指针速度。将自由端调整到右侧,就会减慢仪表前半部分速度,加快仪表后半部分速度。通常情况下,处于满刻度状态的指针发生误差原因是具有很小的初始角度,链接没有达到标准时就已经被拉动。
(三)其他措施
如果被检表的某一点出现超差情况,需要在这一点上将压力表的指针固定住,然后取下表盘,并且对各个元件进行检查,主要看连接杆是否正常连接,转动轴能否顺畅运行及齿轮啮合情况,将这些误差原因点逐个排除。通常情况下,齿轮如果有毛刺或者污物也会有误差出现,如果损伤齿轮齿牙时候就会导致负误差的产生,这时的解决措施是更换新件。
如果想要对压力表出现的示值误差进行快速调整,就要以实际情况为根据,全面而细致的对误差产生原因进行分析,将误差性质确定下来,采取针对性强的调整措施从而将误差消除掉。
结束语:综上所述,压力表主要用于测量压力,它是一种计量器具,其意义重大。它不仅能够促进国民积极进行生产,还有利于推动经济建设。由此看来,必须科学、合理选择压力表,并且需要遵守相关要求规范使用,最大限度将使用环境的影响消除,只有这样,才能为压力表的准确度提供保障和支持,才能使压力表的测量效果得到最大程度发挥。
参考文献:
[1]王以文,褚永华.基于PDCA循环理论的压力表类计量改进与分析[J].中国医疗设备,2020,35(04):139-141.
[2]覃毅.计量管理在固井企业中的重要性及提高建议[J].石油化工安全环保技术,2019,35(06):9-11+4.
[3]张晨鹏,王志太,杨东,田鹏,袁华丽,曹光绪,杨临,孟庆东.石油焊管企业计量器具管理工作的分析与探讨[J].石油工业技术监督,2017,33(04):41-44.
[4]江义仙,侯立红.测量过程的计量要求导出、验证和不确定度的评定[J].工业计量,2016,26(01):55-57.
[5]郭晓冉,张军,雷正伟,华翔,刘福.压力仪表设备全能检定装置研究[J].火力与指挥控制,2020,45(09):152-156.