彈簧管式一般壓力表示值誤差的產生及消除方法

（杭州鸛山儀表有限公司，浙江富陽 311400）

彈簧管式一般壓力表應用范圍廣，是廠礦企業、壓力管道、科研工作常見的壓力計量器，可以用數字準確反映被測介質的壓力，不過儀器常年在高溫高壓等惡劣環境下使用，容易影響彈簧質量，難免出現一些問題，導致壓力表示值產生誤差超差的情況，影響壓力表的計量性能與壽命，增加儀器使用成本，為此企業需要提高檢定工作質量，定期對彈簧管式壓力表進行檢查，針對常見的誤差問題進行總結分析，制定落實消除誤差的方法，提高工作人員的業務水平，對使用人員進行相應的培訓工作，從而減少企業的維修成本，增加企業經濟效益。

1.彈簧管式一般壓力表的結構與工作原理

彈簧管式一般壓力表（壓力表）維修次數多，報廢率高，容易影響企業測量介質壓力，增加企業維修時間與成本，為此需要工作人員認識壓力表的結構與工作原理，針對示值誤差與超差可以進行針對性處理。通常，彈簧管式一般壓力表由四大結構組成：（1）彈簧管，被測介質壓力轉為管內壓力變化，產生彈性變形量，致使彈簧管自由端2發生微量位移，并通過帶動傳動機芯運動，實現自由端位移與管道壓力呈現線性關系；（2）傳動機芯，由連桿3、扇形齒輪4、中心齒輪5、機芯底板的游絲1構成，可以放大彈簧管自由端2輕微的位移變化，實現管道直線位移轉換，形成顯示壓力值的指針角位移；（3）指示機構，通過指針8、刻度盤展示管內彈性變形量，可以在刻度盤上讀取指針轉動后直接指示的壓力值；（4）表殼，固定并且保護彈簧管、傳動機芯、指示機構的各種零件，避免彈簧管式一般壓力表受到外界因素的干擾，影響被測介質的壓力測量[1]。

壓力表工作原理是以虎克定律為基礎，主要是將被測介質的壓力轉為管內彈簧變形量，并且通過帶動傳動機芯影響指示機構的指針轉動，得出表盤指示壓力值。具體表現為彈簧管在介質壓力作用下，使得彈性敏感零件出現相對應的彈簧變形情況（管內位移），借助連桿3牽引扇形齒輪4以及中心齒輪5發生轉動并放大管內位移，致使連接在中心齒輪軸的指針發生轉動并指示出相應的壓力值。

2.彈簧管式一般壓力表示值誤差的產生原因及消除方法

2.1 壓力表傳動機芯變化引起的誤差及消除方法

壓力表的傳動機芯出現誤差變化一般由傳動比引起，并導致壓力表出現線性誤差變化，傳動比是由兩段距離之比形成的，第一段是中心齒輪5與扇形齒輪軸6的距離，第二段是扇形齒輪軸6與示值調節螺釘7的距離。傳動比準確無誤需要控制示值調節螺釘7的松緊度，或者調節連桿3與扇形齒輪4的配合度，一旦示值調節螺釘7過松過緊、調節連桿3與扇形齒輪4配合出現問題，那么壓力表的傳動比就會出現變化，引起壓力表產生線性誤差，從而影響被測介質壓力值的準確度。

為此，工作人員可以通過判斷壓力表示值變化情況來調節示值調節螺釘7，進而改變傳動比，消除壓力表的線性誤差。首先增加被測介質壓力，判斷壓力表的示值誤差隨壓力變化的情況，若示值隨壓力增加呈現線性增加，出現正相關的情況，工作人員可以往下移示值調節螺釘7，通過減少壓力表的傳動值進行線性誤差消除；若示值隨壓力增加呈現線性減少，出現負相關的情況，工作人員可以往上移示值調節螺釘7，通過增加壓力表的傳動比值實現線性誤差消除[2]。

2.2 壓力表指示不正確、不回零引起的誤差及消除方法

壓力表指示不正確與彈簧管2、機芯底板的游絲1、齒輪等部位相關，若彈簧管長期在高溫高壓情況下使用，或長期測量過載介質，極可能影響彈簧彈性，產生形變誤差，工作人員可以重新安裝指針，觀察示值變化，如出現彈簧管嚴重形變可以重新更換彈簧管；若壓力表機芯底板的游絲1出現紊亂的情況，導致示值呈現線性誤差，可以向內外移動示值調節螺釘7，進行游絲臂長調整，或增加、減少其臂長；若壓力表齒輪出現污染物、磨損嚴重的情況，可以及時對齒輪進行污物、毛刺的清理，定時保養壓力表齒輪，如齒輪磨損嚴重，應當重新更換相對應的齒輪[3]。

壓力表指針沒有正常回零，與指針彎曲松動、游絲轉矩、彈簧惰性有關，工作人員需要根據指針實際情況判斷引起誤差的原因，針對誤差原因制定消除方法，指針不回零若與指針彎曲、松動相關，可以矯正指針位置，敲緊指針，保持指針處于平衡的位置，消除指針帶來的誤差影響；若游絲轉矩不符合規定，達不到壓力表的要求，可以借助中心軸進行游絲反向轉動，達到控制游絲轉矩的目的；若彈簧管2出現彈性慣性，導致指針沒有回零，改變彈簧管的初始位移，可以借助不加壓的精密壓力表進行定針處理，使得不歸零壓力表的表針回歸零位，將壓力表零點漂移轉為零點調整，不過經過多次調整也無法完成零點調整，可選擇重新更換彈簧管。

2.3 連桿3與扇形齒輪4夾角引起的誤差及消除方法

壓力表檢定使用容易產生非線性誤差，導致壓力表的誤差前快（正誤差）后慢（負誤差），或前慢后快，一般情況下，非線性誤差可以由連桿3與扇形齒輪4兩者之間的夾角變化引起，如機芯底板的固定螺釘9沒有緊固、中心齒輪5與扇形齒輪4發生變移都有可能引起連桿3與扇形齒輪4的夾角發生變化，導致壓力表出現前快后慢或前慢后快的非線性誤差。

為此，工作人員可以采取兩種方法消除夾角引起的非線性誤差，第一種在壓力表的一半上限值處固定指示針，對中間刻度的兩邊指示數值進行調整，保持兩邊示值在允差范圍內，從而消除夾角不穩引起的誤差。第二種通過調整夾角方法來消除誤差，先判斷壓力示值誤差變化情況，若誤差前快后慢，可以調整機芯底板的固定螺釘9來改變夾角，通過順時針進行機芯旋轉增加夾角，從而消除非線性誤差；反之，工作人員可以通過逆時針進行機芯旋轉減少夾角，從而消除壓力表前慢后快的非線性誤差。此外，還可以通過連桿的長度調節夾角大小，若壓力表出現前快后慢，可以重新更換長度較短的連桿來增加夾角，消除誤差影響，反之更換長度較長的連桿來減少夾角，達到消除誤差的目的[4]。

2.4 壓力表鑒定時指針抖動、游絲不穩引起的誤差及消除方法

壓力表指針抖動容易影響壓力測量的結果，導致出現較大的誤差，一般是由損壞的游絲、局部堵塞的存水管道造成，為此工作人員可以針對游絲的使用情況進行調整或更換，定期清理疏通存水管道。此外，彎曲的中心軸，容易導致中心軸的兩端不能同心，造成指針抖動變化，難以確定準確的示值，可以針對中心軸的進行調整，調節中心軸兩端不能同心的情況。同時壓力表機芯底板的游絲不穩同樣容易引起示值誤差，如游絲彈性欠佳、底板游絲沒有盤緊或自主張開，使得游絲提前達到平衡狀態，此時的壓力表往往還沒有提升到上限值，容易導致壓力表不能歸零，造成示值誤差，為此工作人員可以根據實際情況調整游絲松緊度，或是更換游絲，以達到消除壓力表誤差的目的。

3.結語

彈簧管式一般壓力表是常見的壓力測量儀器，應用范圍廣，需要定期進行檢定工作，保持彈簧彈性，提高儀器使用壽命，降低企業成本，想要調節壓力表的示值誤差，需要充分了解壓力表的結構、工作原理，明白各個零件點的作用，如游絲、示值調節螺釘的調節作用，正確判斷壓力表出現誤差的情況，針對不同的誤差進行詳細分析，掌握誤差出現的規律，總結相對應的消除方法，進行綜合調整壓力表，規范壓力表檢驗技術，高效完成壓力表的檢定工作，從而保證壓力表可以正常使用，保障企業生產安全，增加企業經濟效益。