影響彈性元件式壓力表計量性能的因素分析

陸宇

摘 要：彈性元件式壓力表在計量顯示和壓力控制中具有一定的優(yōu)勢，是常見的壓力計量器具，在各行各業(yè)的計量工作中作出了巨大貢獻。然而，彈性元件式壓力表計量性能也會受到一些因素的影響。通過介紹彈性元件式壓力表計量檢測內(nèi)容和性能要求，找出了回程誤差、示值誤差和輕敲位移是對壓力表計量性能影響最大的因素，并分析了其產(chǎn)生的原因。

關(guān)鍵詞：彈性元件式壓力表；計量性能；壓力控制；計量檢測

中圖分類號：TH823+.2 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.16.088

彈性元件式壓力表是一種常見的壓力計量器具，由測量系統(tǒng)、外殼和指示裝置等組成，具有計量顯示、壓力控制等功能，被廣泛應(yīng)用在化工、石油、礦山、冶金和電力等行業(yè)的生產(chǎn)中，具有成本低、測量范圍廣、安裝方便、示值直觀等優(yōu)勢，被稱為“安全的眼睛”。

1 彈性元件式壓力表概述

彈性元件式壓力表是通過彈性元件受到壓力產(chǎn)生的變形反作用，使其與被測壓力平衡，測得壓力，最終計量。然而，溫度對彈性元件式壓力表的影響較大，可導(dǎo)致彈性元件的靈敏度和剛度變化，嚴重影響了壓力表計量結(jié)果的準確性。因此，在使用彈性元件式壓力表時，要根據(jù)測量范圍、現(xiàn)場溫度環(huán)境和工藝要求等，結(jié)合不同壓力表的優(yōu)勢，選擇最適合的壓力表。只有這樣，才能最大程度地保證壓力表計量結(jié)果的精準性。

1.1 計量檢測中需要注意的問題

一般而言，進行彈性元件式壓力表計量檢測時，需要注意兩方面，即外觀問題和零位問題。在外觀檢測中，要重點檢查壓力表的元件裝配情況，包括是否松動、是否容易滑脫。可采取輕搖壓力表，聽是否存在響聲的檢測方式。此外，還要進行壓力表外觀涂層檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問題，要及時調(diào)整或更換壓力表。彈性元件式壓力表具有示值直觀的優(yōu)勢，因此，檢測壓力表時要格外注意表盤標志，全面檢查其計量精度等相關(guān)內(nèi)容，確保壓力表計數(shù)部分清晰、表面玻璃完好、無刮痕和裂縫等，保證能準確讀出壓力表指針所指的數(shù)值；定期清洗彈性元件式壓力表，保證其清潔度。

彈性元件式壓力表指針不歸零是常見問題之一，需要計量人員仔細檢查并及時調(diào)整。可通過游絲彈力檢查，如果游絲彈力不適度，則應(yīng)及時更換、調(diào)整，或輕輕敲打壓力表指針，確保指針無松動。當(dāng)指針與表盤發(fā)生摩擦?xí)r，需要將壓力表指針取下，重新調(diào)整二者間的距離，并對齒輪間隙進行調(diào)整，盡可能地縮小計量誤差，保證彈性元件式壓力表計量結(jié)果精準。

1.2 計量性能要求

彈性元件式壓力表對計量性能有一定的要求，即要保證無零位誤差、回程誤差、示值誤差和輕敲位移、指針偏轉(zhuǎn)等情況。其中，對于無零位誤差的要求，壓力表的外形差異、矩形膜盒壓力表指針與零位分度線偏離的位置不能超過最大允許的誤差絕對值；圓形膜盒和真空壓力表指針必須緊靠止銷，壓住壓力表的零位分度線；圓形壓力真空表的指針應(yīng)位于零位分度線內(nèi)，這樣才能杜絕零位誤差影響計量結(jié)果。

對于回程誤差、示值誤差和輕敲位移、指針偏轉(zhuǎn)等，彈性元件式壓力表與一般壓力表的要求是相同的。

2 計量性能的影響因素分析

在彈性元件式壓力表的計量中，對計量性能影響最大的3個因素為回程誤差、示值誤差和輕敲位移。下面對其產(chǎn)生原因進行深入分析，探尋解決之道。

2.1 回程誤差產(chǎn)生的原因

壓力表的回程誤差是指同一示值在壓力表上、下形成間的差值較大，誘發(fā)其產(chǎn)生的原因多種多樣：①彈性元件式壓力表指針松動、未裝緊，或指針套、指針片松動都會導(dǎo)致出現(xiàn)較大的回程誤差；②壓力表指針與表盤玻璃的距離過于近，在指針移動的過程中會產(chǎn)生一定跳動，影響了指針計量的平穩(wěn)移動；③機芯未安裝在表盤中心位置、游絲張大和緊縮的程度不足都會引發(fā)不同程度的回程誤差；④螺釘松動、扇齒的嚙合部位磨損嚴重或附有污物也會誘發(fā)回程誤差；⑤壓力表齒軸與連桿相接處磨損會促使回程誤差的產(chǎn)生。

2.2 示值誤差產(chǎn)生的原因

彈性元件式壓力表的示值誤差具有一定的變化規(guī)律，比如，在壓力表計量的過程中，連桿移動的角度與指針在盤表上偏轉(zhuǎn)的大小為正比例關(guān)系；機芯順時針轉(zhuǎn)動時，指針前半部走得慢、后半部走得快；逆時針轉(zhuǎn)動時，前半部走得快，后半部走得慢。示值誤差增加或減少的原因是指針安裝不正確。此外，示值螺釘會影響傳動比，進而導(dǎo)致壓力表示值誤差呈一定比例增加或減少。出現(xiàn)指針轉(zhuǎn)動先后快慢的情況，進而產(chǎn)生曲線型誤差時，是因壓力表在計量過程中指針轉(zhuǎn)角大小與表盤標度角不一致。彈性元件式壓力表的示值誤差僅發(fā)生在某一點時，多數(shù)是因齒牙口嚙合點存在污物、毛刺等，而示值誤差出現(xiàn)負值時，多數(shù)是因齒牙損傷而造成的。

2.3 輕敲位移產(chǎn)生的原因

彈性元件式壓力表輕敲位移超差有3種不同的情況，即前小后大，前大后小和兩端無、中間有。其中，游絲的張大或緊縮是造成壓力表輕敲位移前小后大、前大后小的主要原因，根據(jù)實際情況，可通過調(diào)整游絲，促使輕敲位移變小；輕敲位移兩端無、中間有的情況不具有規(guī)律性，產(chǎn)生原因可能是游絲亂圈、機芯磨損嚴重和有污物等，這些都會對彈性元件式壓力表的計量性能產(chǎn)生不同程度的影響。

3 結(jié)束語

綜上所述，影響彈性元件式壓力表計量性能的因素多種多樣，其都會對計量顯示、壓力控制產(chǎn)生一定的影響。為了解決壓力表在工作過程中出現(xiàn)的計量性能問題，必須做好應(yīng)對各類故障的準備，可對壓力表進行檢測，包括對外觀、指針等方面的檢測，尤其要注意回程誤差、示值誤差和輕敲位移等情況，查明故障原因后，應(yīng)及時修理、檢定、校準。只有這樣，才能確保彈性元件式壓力表計量的科學(xué)性、準確性和可靠性。

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〔編輯：張思楠〕

Abstract： The elastic element type pressure gauge has certain advantages in the measurement and pressure control， it is a common pressure measurement apparatus， and has made a great contribution in the measurement work of all walks of life. However， the measurement performance of the elastic element type pressure gauge is also influenced by some factors. Through the elastic element type pressure gauge measuring content and performance requirements， the author finds out the return error， showing the value of error and tapping displacement is the metrological performance of the factors having the greatest effect on the pressure surface， and analyzes its reason.

Key words： elastic element type pressure gauge； measurement performance； pressure control； measurement test