溫度變化對壓力表檢測失準的影響

劉麗

摘要：壓力表作為檢測儀表，在工業發展中得到廣泛的應用。能夠精準地對壓力進行測量，對于數據進行準確的判斷。壓力表的精確測量，不僅僅有助于生產環節提高工作效率，同時也能提高生產過程中的安全性。而壓力表的測量數據常常受到外界環境因素的干擾，在測量范圍內產生失準，本文針對壓力表在溫度變化下檢測失準情況進行分析，降低溫度對壓力表產生的影響。

關鍵詞：溫度;壓力表;失準

壓力表是一種精密儀器，在各個行業都得到普遍應用。作為精度高、準確性強的儀表，測量的準確程度對工作會產生巨大影響。而壓力表的檢測數據常常會受到溫度變化的影響，這與壓力表工作的原理有密切的關系。要想在工作中對壓力表讀數做出準確的判斷，就要結合壓力表工作特點，分析誤差種類和產生原因，進行有效規避，從而減少誤差的產生。

一、壓力表的分類

根據不同測量精度的需求和工作環境的需要，使用的壓力表類型也不盡相同。壓力表的類型有以下四種。

（一）波登管壓力表

波登管壓力表是最為常見的壓力表類型之一，波登管敏感元件是它的主要構件之一，截面面積呈現橢圓形的C形管，波登管壓力表受到外界溫度變化的影響比較大，敏感元件對溫度的感應能力很強，因此在使用此類的壓力表時，要密切關注溫度和壓力的變化。

（二）膜盒壓力表

這種壓力表的敏感元件由兩個連接的圓形波浪的膜片構成。測量時，介質的壓力在膜盒內側形成作用力，產生形變后間接測量介質的壓力。這種壓力表一般都被用來測量氣體壓力。

（三）真空壓力表

真空壓力表通常被用在不具有腐蝕性和爆炸危險的介質中，這種壓力表是以大氣壓力為基準，測量大于或小于大氣壓力的。

二、壓力表的工作原理

要分析溫度對壓力表測量精度產生的影響，首先需要了解壓力表工作的原理。壓力表是利用外界壓力對儀表內部的元器件的壓力作用，產生元器件彈性形變，然后帶動機芯的轉換，將轉變的程度通過參數的形式傳輸到儀表的指針或顯示器，零指針的變化或顯示器的數字變化來表現壓力的大小。在實際工作中，壓力表彈性元器件的變化常常受到溫度變化的影響。溫度的變化直接影響到元器件的硬度和靈敏度，從而影響到壓力表測量的精度[1]。因此，很多壓力表都在使用中對環境溫度加以要求。國家相關檢測規程中，也針對壓力表測量溫度予以明確，檢測溫度要在15℃-25℃范圍內。

三、溫度變化與彈性模量之間的關系

經過相關技術專家的長期研究，在溫度變化和彈性模量之間，總結出來相應的換算關系，兩者之間遵循著這樣的公式：Et=EO（1-E×Δt）。公式中的Et為溫度在t時彈性元器件的彈性模量，EO是在室溫下彈性元器件的彈性模量，E是彈性模量的溫度系數，△t是t和t0的差值。根據公式可以很容易看出，Et和溫度成反比的關系，溫度的變化影響著Et的變化[2]。在大氣壓力不變的情況下，壓力表元器件的形變程度隨著溫度的增加而加大，壓力表的測量數值也隨著溫度的升高而增大。

四、溫度變化對氣壓力表測量結果的影響

1、壓力表原件對溫度變化的反應，造成讀數失準

壓力表是依賴于敏感元器件進行測量的，外界的壓力首先要將作用力施加在敏感元器件上，通過它們的變形產生彈性變化。而彈性變化受到溫度的影響比較大，彈性會在一定范圍內發生改變。當外界溫度升高超差彈性正常形變溫度時，元器件就會隨之增大變形量，壓力的變化數值也增大;當外界溫度低于壓力表彈性元器件正常形變溫度范圍時，元器件就會減小形變，測量的數值會相應減小。

要改善溫度對壓力表精準度的影響，就要在測量時充分考慮外界溫度的影響因素，結合工作中對讀數精準度的要求，判斷當前溫度能夠進行有效測量。如果要達到精準測量，就要在環境溫度上加以控制。如果對于壓力測量結果僅僅是提供參考，對誤差要求的精度不高，這是只要將誤差控制在檢測對象的壓力的絕對值的1/3就可以了。

有很多企業對壓力表測量時溫度引起誤差給予了高度的重視，尤其在北方的一些企業，將壓力容器和氣壓泵都安裝在相對封閉的設備間內，對壓力設備的安裝位置和周圍環境進行了規劃，采取了控制溫度的措施。制作出設備間，在設備間內加裝了采暖設備和通風設施，使壓力表的工作溫度保持在合理范圍內，這樣就能獲得相對準確的參考值。

2、溫度對大氣壓的影響，造成壓力表讀數失準

大氣的影響對壓力表測量值也有很大影響。在不同的大氣壓下，壓力表檢測的結果是截然不同的。而大氣壓受到溫度的影響也比較大。當溫度升高，氣體分子的運動速度加快，大氣壓力向四周擴散，在范圍內的大氣壓就會相應減小，這種氣壓的變化，改變了壓力表的工作環境，對于用來測量相對壓力的氣壓表來講，大氣壓的改變，會直接關系到測量誤差的大小。

五、彈簧管式壓力表在測量中容易出現的問題

1.彈簧管式壓力表工作原理

彈簧管式壓力表中，圓弧形的彈簧管是主要的組成部件，彈簧管的一段固定，另一端封閉，為自由端。扇形的齒輪和機芯齒輪咬合構成傳動放大裝置。彈簧管式壓力表通過表內的敏感元件的彈性形變，由機芯的轉換機構傳導到指針，形成壓力讀數顯示[3]。

2.彈簧管式壓力表使用時的檢查

這種壓力表在使用前，要檢查元器件的安裝是否存在松動和滑落情況，發現有類似的問題發生，就要及時進行維修或更換，如若不然會影響到測量的準確性。剛剛購買的彈簧管式壓力表要經過檢查，確定外觀沒有問題，圖層沒有脫離情況才能投入使用。在選用這種壓力表時，還要結合需要測量的介質，壓力表是否能夠達到預期的要求，是否能在警示臨界范圍內有顏色變化的提示，儀表的讀數是否規范，避免因為長期使用，造成讀數模糊，辨識度地等情況發生。在對壓力表進行外觀檢查時，要注意儀表的玻璃是否具有劃痕，讀數是否清晰等因素。

3.彈簧管式壓力表不歸零的問題

使用彈簧式壓力表時，要檢查壓力表是否歸零。造成壓力表不歸零的原因有很多，需要工作人員注意安裝前的檢查。首先檢查游絲的彈性是不是適度，其次要檢查指針是否有松動的現象存在。另外，齒輪的咬和程度也決定這指針是否能正常歸零。指針與表盤靠的太緊，產生摩擦也會影響到最后的讀數“。

六、壓力表受溫度影響的超差計算

壓力表受到溫度影響的情況很早就引起了工作人員的重視，目前也有很多計算方法可以通過溫度的測量和測量精度等級等參數，對壓力表溫度影響誤差的范圍進行計算。使用的時候，只要把相應的參數錄入到軟件計算系統中，就能通過軟件計算得出壓力表受到溫度變化影響的誤差值。這種計算方式是基于對數據與溫度的積累而得出的，對于壓力測量值精度要求較高的企業，可以提供很大的參考價值。

七、怎樣提高壓力表測量準確度

提高壓力表測量的準確程度，就要結合使用的環境，使用的功能和要求進行合理選擇，這樣才能得到適合本工作范圍的讀數。

（一）按照類型選擇

選擇壓力表必須要考慮工藝生產的相關要求。比如是否采用遠程記錄，是否需要自動報警等功能;檢測的介質基本性質怎樣，酸堿環境如何，腐蝕性等都要根據具體情況，對壓力表的特性進行選擇，這也是確保儀器儀表在特殊環境和工藝要求下能夠正常工作的前提。

（二）確定測量范圍

在進行壓力表選擇是要充分考慮到壓力表元器件對溫度變化會產生彈性形變的特性，在選擇壓力表量程時，必須根據壓力表被測壓力的大小和壓力變化的速度，留用足夠的余地。這樣來看，壓力表在上線最大值應該高于生產工藝中可能會出現的最大壓力值，這樣也就能防止所謂的爆表。在進行比較穩定的壓力時，最大的工作壓力不要超過測量上線的三分之二。在對脈動壓力進行測量時，最大工作壓力不能超過測量上線的一半;測量高壓時，最大工作壓力以不超過壓力表測量卜限值的五分之三為宜。選擇壓力表合適的范圍，不僅僅能夠減少壓力的損害，也能夠減少影響壓力表精準度的相關因素。

（三）壓力表精度等級的選擇

購買壓力表時要結合精度的使用要求，對壓力表精度進行選擇。要根據工藝生產所允許的最大絕對誤差和選定的儀表量程，計算儀表允許的最大引用誤差。儀表越精確，測量結果準確程度越高，提供的參考信息越可靠。

綜合以上對溫度變化造成壓力表檢測失準情況的分析，我們可以看出，從壓力表的工作原理和內部結構的特性上，無法絕對避免。只有通過我們工作人員在進行壓力檢測時，對環境的要求實現掌控，對溫度影響有充分的認知，才能夠充分利用好現有誤差計算方法，將誤差降低到工藝生產允許的范圍之內，讓壓力表的測量值起到更準確的參考意義。

參考文獻

[1]宋明謙.淺談溫度變化對壓力表檢測的影響[J].民營科技，2017（07）：47.

[2]史琦.溫度變化對壓力表檢All失準的影響[J].赤子（上中旬），2017（03）：154.

[3]朱海渤.溫度變化對壓力表檢All的影響[J].內燃機與配件，2016（08）：36-37.

[4]王海燕.溫度變化對壓力表檢測失準的影響[J].黑龍江科技信息，2016（09）：8.