【摘? 要】彈性元件式一般壓力表(下文簡稱壓力表)在工業生產和日常生活中具有廣泛的應用,這類設備的核心零部件即彈性元件由于其本身的特性,容易受到震動、磨損、金屬疲勞等內外部因素的影響從而導致壓力表失準甚至失效。因此,此類設備在日常的使用過程中應當注意定期檢定及調修,以確保設備的精度在合理范圍內。本文結合日常工作經驗,論述了淺析彈性元件式一般壓力表的檢定及調修等相關問題,希望為廣大讀者提供借鑒意義。
【關鍵詞】彈性元件式一般壓力表;檢定;調修
隨著科學技術的不斷進步,在工業生產和日常生活中,壓力容器的使用越來越廣泛,容器所能承受的額定壓力也越來越高。為了能夠準確控制容器承壓,壓力表成為了各類壓力容器不可或缺的計量工具,為工業生產和日常生活提供準確的壓力數據,保障壓力容器的安全可靠。因此,壓力表的好壞直接關系到生產生活的安全順利進行。
一、壓力表的內部結構和工作原理
1.壓力表的內部結構
常見的壓力表可以分為彈簧管與機座、傳動放大機構、指示裝置以及保護部件四大部分。其中彈簧與基座包括彈簧管、密封堵頭、通過螺紋桿連接的機座以及調節螺釘等。傳動放大機構包括扇形齒輪、中心齒輪、同軸指針等結構。指示裝置包括表盤和指針,負責最終測量數值的顯示。保護部件包括外殼、表蒙、等結構,保護壓力表內部結構不受外力損壞。
2.壓力表的工作原理
壓力表的核心部件是其中的彈性元件。根據虎克定律,在彈性范圍內,彈性元件的形變量與所承受的壓力成正比。壓力表正是利用這一原理,將彈簧管在壓力或真空條件下產生的彈性形變進行放大,將該形變量經過換算轉變為具體數值顯示在壓力表的指示裝置中,其數值即壓力表測得的壓力數值。
二、壓力表的檢定
壓力表作為一種機械裝置,在日常的使用過程中不可避免的會產生一定的磨損,造成零部件之間產生間隙,影響測量精度。因此,根據國家相關標準,壓力表應當定期進行檢定,以保證壓力表的測量精度保持在合適的范圍內。
根據《JJG 49-2013》中的規定,正常使用中的壓力表定期檢定周期為半年,新購置的壓力表在使用之前應當進行檢定,使用時間較長的壓力表應當根據其實際使用強度,適當增加檢定頻率,縮短檢定周期。具有遠距離傳送功能以及二次儀表的壓力表,在檢定過程中應當對二次儀表進行一并檢定校準。
在壓力表檢定操作中,根據被檢測壓力表的種類不同有不同的要求。對于精密壓力表,其檢驗標準為誤差值小于等于被允許誤差值的四分之一。對于氧氣等禁油表,在檢測過程中應當安裝在油水分離器的禁油接頭上。
對于檢定壓力表的工作環境也有一定的要求,具體為:室內溫度保持在20攝氏度正負五度,相對濕度小于等于85%。
對于壓力表的指示裝置檢定應當按照表盤中標有數字的分度線進行。采用的數值估讀方式應當按照分度值的五分之一估讀。在估讀數值操作中,應當規定估讀的小數點位數,不能任意增加或減少小數點位數。
在完成夜里表誤差和讀數檢定后,應當對壓力表的外觀情況也進行檢查,主要內容包括:各螺釘是否緊固(包括固定機芯的螺釘和示值調節螺釘)。指針等動態部件與壓力表殼體是否有異常接觸或摩擦。壓力表殼內是否有異物進入等。
對于完成所有檢定流程的壓力表應當根據相關規定給出檢定結論。針對檢定不合格的壓力表,應當在進行相關維修,之后根據維修情況決定是否降級使用,如果確定降級使用則應當及時更新登記標志。對于損壞嚴重的壓力表應當進行淘汰更換處理。對于檢定合格的壓力表應當頒發《檢定合格通知書》并進行相關備案。
三、壓力表的常見故障及調修方法
經過檢定后,壓力表若未達到檢定標準,則應當對故障壓力表進行調修,使其恢復應有的精度從而達到繼續使用條件。在實際操作中,常見的壓力表故障有示值超差、輕敲位移超差等。下面進行詳細分析。
1.壓力升高但是指針移動量較小甚至不動的故障
在檢定過程中對被測儀表進行加壓測試,但是被測儀表的指針反應較小甚至沒有反應。出現這一故障的原因可能是校驗器閥門未打開,橡膠皮碗損壞,內部介質污染導致彈簧管堵塞,或壓力表指針滑牙松動等。
調修時應當首先完全分解壓力表,清潔內部零件,檢查各個連接孔是否有堵塞情況,同時檢查各類橡膠密封零件是否完好,表盤指針是否緊固到位。如出現異常應當及時采用專業工具進行處理。
2.在零壓力情況下指針不歸零,滿壓時指針無法達到最大刻度的故障
產生這一故障的主要原因有:因壓力表長期使用,造成其內部的彈性元件產生金屬疲勞,彈性系數出現下降。或者是壓力表在使用過程中受到較大外力的沖擊,造成機芯移位,放大器與連接裝置夾角出現異常,導致指針讀書不準確。以及彈性元件缺少潤滑,阻力增大,導致讀數不準確等。
處理方法:對于使用年限較長的壓力表,應當及時更換彈性元件,確保彈性元件的彈性系數在合理范圍內。緊固先關的固定螺絲,確保機芯位移量在合理范圍內。分解壓力表,檢查放大器連桿、扇形齒輪連桿等連接部件的角度與緊固程度,防止出現異常松動。
3.指針遲滯與跳針故障
這個故障表現為對壓力表施加壓力后,指針反應緩慢或不穩定,出現跳動現象。其原因主要分為零部件原因或調校原因。其中,壓力表內部齒輪過度銹蝕、磨損或附著大量污物是常見的零部件原。而壓力表機芯上下夾板間隙過小,指針軸與表蒙等部位產生摩擦則是詳見的調校原因。
對于這類問題的處理,首先應當拆解壓力表,使用專用的清潔劑清潔內部的精密齒輪,同時檢查更換過度磨損的齒輪。另外,根據壓力表的安裝使用說明,將機芯夾板的間隙調整到合理的范圍,避免對指針的轉動產生額外的阻力。
4.示值不穩定,壓力明顯下降的故障
這類故障的產生原因包括校驗器與壓力表的連接處密封不嚴;機座砂眼導致漏油;彈簧管金屬疲勞或密封部位滲漏等問題。
處理方法有:使用金屬探傷設備檢測砂眼位置并進行補焊,更換機座,更換彈性元件與老化失效的密封元件等。
綜上所述,壓力表的檢定與調修工作內容復雜,專業性強,是保障壓力表正常使用,防止出現因壓力表失效造成壓力容器出現危險的的重要保障。相關專業人員一定要重視檢定與調修操作,保障相關設備的正常運行。
參考文獻:
[1]魏群,陳海凌.對彈性元件式一般壓力表檢定規程理解應用的探討[J].計量與測試技術,2018,45(12):107-109.
作者簡介:
楊春武(1979.11-)男;漢;新疆沙灣縣人;工程師;本科,研究方向:計量檢定。
(作者單位:沙灣縣質量與計量檢測所)