淺談壓力表的檢修技巧與不確定度評定

張樹軍

（浙江建業化工股份有限公司，浙江 建德 311604）

0 引言

壓力表是一種常用的測壓儀表，主要用于液體、氣體與蒸汽壓力和真空的測量。使用中的壓力表一般均產生輕敲位移、示值誤差等問題。現就壓力表在使用中，由于震動、磨損等多種原因造成的機芯內部緊固螺釘松動、位置變動、游絲散亂、齒輪磨損、損壞，談談檢修過程中的幾點技巧。

1 輕敲位移產生的原因

1）由于超壓或游絲的一頭緊固銷不緊，導致游絲沒有足夠地盤緊或張大。

2）傳動部件（扇形齒輪與中心小齒輪）間有摩擦、震蕩，影響彈簧管自由端對傳動放大機構和指針組件的拖動。

3）連桿不活絡或連桿緊固螺絲釘松動，特別是示值調節螺絲釘松動影響最大。

4）指針未緊固，或指針套與指針片間松動。

2 消除輕敲位移

1）檢查所有螺釘是否已經緊固，每個螺釘都不允許有松動，特別固定機芯的螺釘及固定壓力表彈簧管組件與殼體的螺釘、游絲另外一端緊固鍵、示值調節螺釘的緊固尤為重要。

2）摩擦輕敲位移的檢修：

①清除傳動放大部件的污損。

②增大中心小齒輪或扇形齒輪在機芯上下夾板的間隙。

③校正針體等，緊固指針。

3）震蕩輕敲位移的檢修：

①傳動放大部件中，多組孔變大（孔軸變小）、齒輪受損、中心小齒輪或扇形齒輪在機芯上下夾板的間隙過大，一般采用更換零件的辦法。

②適當調整游絲的收縮或擴張變形程度，盡量擴張游絲的張力，消除零點時接近游絲的自然狀態，而導致產生輕敲位移。

游絲的調整步驟：步驟1.使扇形齒輪與中心軸齒輪脫開。步驟2.反時針旋轉中心齒輪軸，使壓力表在零位時具有最大張力（以最大值仍有作用為限）。

③檢查彈簧管的自由端與扇形齒輪短臂（拉桿）二端是否在一個平面上，確保拉桿有明顯的松動感。

3 示值誤差的檢修（檢定）

1）先將壓力表裝在校驗臺上，并將表盤固定在表殼上。

2）加壓至標準表的中間值（50%處），并將指針在被檢表的50%處緊固好。

3）檢查各壓力點的示值偏差。

①線性誤差時適當調整拉桿螺釘，確保拉桿與扇形齒輪最佳的角度。

②非線誤差時，尋找最佳的指針緊固點，以確保各點的誤差在允許誤差之內。

4 檢修過程中應注意的事項

1）檢定不合格的壓力表，應降級使用的，要做好更改準確度等級標志的工作。

2）外殼安裝后，應檢查一下指針軸和指針是否碰玻璃，而后將表體輕搖一下，聽有無響聲，以免零件或雜物遺入。

3）檢定完成后，進行必要的鉛封。

4）安裝前的搬運要輕拿輕放，避免受到撞擊。

5 不確定度評定[1,2]

（最高標準器考核授權0~25Mpa，評定依據JJF1059.1-2012、JJG52-2013）：

由重復性測量引入的不確定度（包含人員視差）。取一只壓力表，型號規格：Y-250，量程：0~4MPa，準確度等級：1.6級，分度值：0.2Mpa。

本公司編號：AFP10-001，出廠編號：00.02.14，生產廠家：杭州壓力表廠，安裝地點：10t爐爐前表。

對3.0MPa點在同樣的環境條件下，重復測量10次，數據如下：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 SI 3.0023.0043.0003.0003.0023.0002.9963.0022.9983.0020.0024

計算結果：平均值P=3.001 SI=0.0024

1）標準不確定度的評定：

①對壓力表示值多次重復測量引起的標準不確定度u1的評定。

即3Mpa示值點重復性引起的不確定度u1=0.0024MPa

②壓力表示值估讀引起的標準不確定度u2的評定。

該壓力表的分度值0.2Mpa，按1/5估讀，估讀誤差取0.04Mpa，以此值為分散區間的半寬a并按均勻分布，包含因子k取√3，則標準不確度u2為

③環境溫度變化引起的標準不確度u3的評定。

檢測時的環境溫度為20~25℃，而壓力表的檢定溫度規定為（20+5）℃，假設5℃的變化范圍，彈簧管的溫度系數k=0.0004℃-1，誤差服從均勻分布，包含因子k=√3，測環境溫度引起的標準不確定度u3為

④精密壓力表誤差引起的標準不確定度u4的評定。

選測量范圍為0～6MPa的精密壓力表（編號96.12.124），準確度等級0.4，最大誤差為0.4%×6=0.024Mpa，以此值為分散區間的半寬，按均勻分布，置信概率p取95%，包含因子k=2，則標準不確定度u4為

⑤檢定裝置引起的標準不確定度u5的評定。

被檢表與精密壓力表受壓點都為同一水平面，所以檢定裝置引起的不確定度可以忽略不計。

2）合成標準不確定度uc：

3）擴展不確定度：

取包含因子k=2，則U=k×uc=2×0.035=0.07Mpa

4）測量結果不確定度報告：測量范圍為0~6Mpa的傳遞標準（壓力表），在3Mpa示值點的測量結果為3.001Mpa，則壓力表測量結果的擴展不確定度U=0.07Mpa，p=95%，k=2。

6 結論

參照本文介紹的檢修技巧，并進行測量不確定度分析與評定，可準確地對各種彈簧管式壓力表進行檢定（校準）。

[1]葉德培.測量不確定度評定與表示[J].中國計量,2013,48(7):82-553.

[2]林文章.壓力表量值比對試驗結果不確定度評定[J].中國計量,2014,91(6):82-553.