計量檢定壓力表的常見問題分析

【摘要】本文首先對壓力表儀器結構進行介紹，針對檢定規程所需檢定的步驟進行分析，然后針對日常工作中出現的問題給出解決方法，從而能夠分析壓力表整個檢定過程中出現的技術問題。嚴格依據理論從實際工作出發，分享壓力表計量檢定工作中出現問題的解決方案。

【關鍵詞】壓力表；計量檢定；安全防護

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.05.021

Common Problems in Analyzing Metrological Calibration Pressure Gauges

XIAO Jie

（Liuzhou Institute of Measurement Technology Testing， Liuzhou 545000， China）

Abstract： This article first introduces the structure of the pressure gauge instrument， analyzes the steps required for calibration in the calibration regulations， and then provides solutions to the problems that arise in daily work， so as to comprehensively introduce the technical issues in the entire calibration process of the pressure gauge. Strictly based on theory and starting from practical work， share solutions to problems in pressure gauge calibration work.

Key words： pressure gauge； metrological verification； safety protection

1壓力表具體計量檢定內容

1.1壓力表外觀及內部構造檢查

在對壓力表進行相關檢定之前，檢定人員首先要仔細檢查壓力表的外觀，重點觀察其外形有無變化、外觀有無破損痕跡、玻璃表面有無破裂裂紋、壓力表指針有無松動、外觀漆面有無光滑度等。檢定人員在完成外觀檢查后，還要檢查壓力表內部的結構，檢查儀器的內部結構是否有功能性缺失，著重檢查儀器的保險孔以及防進灰裝置。檢定人員通過檢查壓力表的外觀、內部構造等，對發現的問題第一時間進行處理。外觀檢查是檢定壓力表以及其他計量器具的重要步驟，如果沒有經過外觀檢查就直接進行檢定工作，很可能會導致檢定結果無效。在外觀檢查階段如果能發現問題，會極大提高檢定工作的質量及效率。

1.2壓力表的零位檢查

壓力表指針會一直停在止銷的位置，保持較高的緊密度，并與結合處保持一致，不會在中間留出空隙。如果壓力表沒有止銷，那么壓力表指針在沒有產生壓力的情況下會停留在中間零的位置不動。因此，檢定人員在對壓力表進行檢定時，要從綜合角度判斷是否存在問題，需要對壓力表的零位是否正常進行詳細檢查。檢定前是否進行了零位檢查直接關系到檢定結果的準確性，這是整個壓力表檢定中不可忽視的一環。外觀檢查如果不合格是不可逆的判定，但是與外觀檢查不同，零位檢查實際上已經是對壓力表進行檢定的一個步驟，是可以通過技術調整指針位置的，因此對零位進行仔細檢查并進行及時的調整有助于提升檢定的合格率。

1.3壓力表示值的檢定

壓力表示值的檢定是整個檢定中難度最大、精確度要求最高的部分，是整個檢定工作的核心部分。在檢定過程中，壓力的升降必須時刻保持勻速狀態。檢定人員要仔細觀察壓力表指針是否顯示出勻速運動狀態，同時需要在指針達到極限值標志時，對壓力表進行3分鐘耐壓處理，最終確定其性能狀況。檢定人員在壓力表示值到達檢測點時，為了保證誤差在標準值范圍內，需要對照壓力表示值和標準器示值進行分析，準確掌握兩者之間的差異。隨后，檢定人員需要將示值誤差控制在壓力表最大量程的一半范圍內，輕敲進行位移的測定。此外，檢定人員還需要按一定的速率降壓至零位，從而使回程誤差控制在誤差絕對值以下，以便檢定壓力表的回程誤差。檢定是本次工作的主要部分，壓力表多為指針式儀表，以此產生測量誤差的因素會有很多，其中包括系統的測量誤差以及隨機產生的誤差。檢定過程中由于指針表讀數產生的人為誤差會極大影響壓力表檢定過程的不確定度評定，因此嚴格按照檢定規程進行檢定操作非常重要，同時也需要加強對檢定人員的培訓，強化檢定的質量，保障整個壓力表檢定工作的準確性。

2壓力表計量檢定中存在的典型問題和解決方法

2.1壓力表示值誤差不準確

任何精密儀器在使用過程中都會產生誤差，誤差產生的方式有很多種，包括機械穩定性逐步下降、儀器操作過程造成的誤差以及環境溫度的影響。我們要從復雜、多變的步驟中找到影響壓力表誤差產生的因素。壓力表屬于測量型儀表，隨著長時間的使用會造成每次周期檢定過程中受到影響的因素都不相同，特別是壓力表的使用環境都比較惡劣。如果在使用過程中出現誤差導致測量結果不穩定，就會直接影響生產安全，所以分析影響壓力表的誤差就顯得格外重要。

我們對產生誤差的情況進行了分類，主要包括：1）基于主觀因素在壓力表計量檢定中產生的誤差。檢定人員在開展壓力表計量檢定工作時，未按檢定規程或規范的操作流程進行。例如，當壓力指針處于顯示檢測結果的階段時，數據內容的讀取采用了不正確的觀測角度，這種不規范的操作就會產生誤差。所以，主觀因素造成的誤差與工作人員的專業素養有很大的聯系，這雖然是一種可控的誤差，但是不易察覺。這部分的誤差是可以避免的，檢定人員需要不斷提高檢測能力，增強職業意識，減少主觀因素誤差的出現。2）基于客觀因素對壓力表進行計量檢定時產生的誤差。例如壓力表使用人員在長期使用過程中，不主動維護檢修壓力表，致使壓力表各部件出現老化、松動等問題，使數據準確度受到影響，導致檢測結果合格率下降。客觀因素的誤差難以在檢定過程中避免，因此對于檢定規程中壓力表半年的周檢期限是非常重要的。日常使用的過程中，壓力表不同于其他計量器具，其使用多在高溫、多灰的環境下，如果壓力表密閉性質量不佳，極易導致老化造成系統誤差。因此使用單位需要加強日常管理，采購符合國家標準的壓力表，并且定期保養維護，最大限度保障使用過程中的準確度。

2.2接頭螺紋損壞

檢定時經常會發現部分壓力表接頭處螺紋受損，導致無法安裝在檢定加壓裝置上。這主要是由于安裝拆卸過程中用戶操作不規范造成接頭螺紋損壞、磕碰、崩落等，在加壓裝置上無法安裝壓力表進行檢定，同時對接頭部件的外觀檢查要求也達不到檢定規定，這類壓力表會被判定為不合格。所以使用或檢定人員在安裝、拆卸過程中要注意操作規范，避免“粗暴”操作，防止磕碰、崩漏接頭螺紋，同時注意密封，不要纏繞過多的生膠帶，避免在接頭緊固時強行拉緊，導致螺紋部分的損壞。建議使用密封墊圈代替生膠帶，這樣既可以保護壓力表的螺紋部分，又可以起到更好的密封效果。我們在日常工作中遇到許多帶減壓閥的壓力表，在每次送檢過程中都會出現因暴力拆卸導致接頭螺紋損壞的情況。因此在壓力表拆卸的過程中一定要由專業人員進行操作，最大限度保護接口螺紋的完整性。

2.3壓力表指針未歸零或滿度未達標

該問題主要是由于壓力表的指針游絲過緊或過松，造成表針不歸零或滿度達不到標準。壓力表指針游絲過松或過緊的問題往往會在新送檢的壓力表上出現，如果周期送檢的舊壓力表也發現類似的問題，一般是因為游絲老化導致的。游絲老化會帶來連桿的過度磨損，進而影響壓力信息的接受程度，這也會直接導致指針不能及時有效地恢復到正常的位置。若傳動比降低，壓力表指針也難以達到滿動狀態，一般需將扇齒斷臂長度降低，及時排除故障。如果是壓力表指針不歸零是因為連桿與齒的夾角較小，這時就需要工作人員手動校正，調整機芯使壓力表的齒數慢慢增加，這樣就能恢復壓力表計量檢定示值的準確性。如果經過技術調節依舊無法歸零或滿度不達標的壓力表，必須判定為不合格。

2.4電接點壓力表接觸不良

壓力表檢定規程規定，電接點壓力表要求電接點發生動作，有輸出信號時，停止加減壓力，在標準器上讀取壓力值，即電接點壓力表在檢定過程中需要檢定上下切換值時，使用壓力表標驗儀對壓力表接線柱進行電接點識別。但由于存在壓力表電接點、接線柱接線錯誤或檢測裝置與電接點接觸不良等問題，造成實際檢定時未發現電信號的現象。當遇到這一問題時，必須先向用戶索取使用說明，在不同的電接點壓力表上，尤其是部分需要輸入24 V電源的電接點壓力表，其輸入輸出信號和接線方法是不相同的，必須根據使用說明的要求進行接線；其次，對電接點的連接位置進行檢查，有些使用人員可能會直接將接線柱暴露在使用環境中，特別是對接線柱的導電性引起破壞的場合，在這樣的場合長期使用就會產生接觸不良，同時，接線柱與線路連接接觸位置不理想，接觸面過多造成時通時斷的現象，也會影響檢定結果的判斷；最后，由于電接點在使用過程中出現故障，可能會產生某些接線柱線路不正常或全部線路不正常的情況，工作中我們可以對接線柱進行清理，減少接觸不良或金屬面腐蝕造成的影響，但是如果經過清理仍然出現上述問題，應判定該壓力表為不合格并根據報廢的方法進行處理。

2.5壓力表指針有滯針或跳針現象

檢定壓力表的時候會有指針發生滯針或者跳針的現象，也就是在檢定裝置輸入壓力升降的過程中，指針呈現非勻速的變化，從而引起壓力表指針發生抖動、忽快忽慢或原地踏步的現象。如果壓力表指針出現上述狀況，壓力表示值會難以保持準確。針對壓力表指針出現滯針、跳針的情況一般是由于污物堆積在壓力表中間引起的。壓力表內齒牙在污物的影響下會有損傷，或者牙縫間的光滑度降低。長此以往就會造成軸孔磨損過度，軸壁之間的摩擦更加劇烈，連桿中間的摩擦力升高，出現指針不穩的情況。因此，檢定人員在處理問題時，應清理壓力表內部異物，并將毛刺打磨干凈。若內部部件磨損過大，需在第一時間進行更換，以保證壓力表測量準確無誤，杜絕滯針、跳針故障的發生。若經過清理依舊無法解決壓力表滯針或跳針的現象應該判定該壓力表為不合格，不可因其部分測量數據準確而忽略該問題。

2.6非線性的誤差出現在壓力表上

非線性誤差通常會因為壓力的升降而產生正向或反向的變化趨勢，即出現正向至負向或負向至正向指針運動不均勻的情況。對于這類誤差問題的調整，總體來說非常簡單，需要消除非線性誤差的只需對連桿與齒間夾角進行微調即可。但是一般情況下，非線性誤差并不一定要完全排除，只要控制在合理的范圍內就可以了。如果夾角太大，壓力表會出現前慢后快的變化；如果夾角太小，壓力表會出現前快后慢的變化。對于非線性誤差的排除，要求工作人員在調整中能夠熟練掌握其實際規律，反方向進行修正調整。在調整非線性誤差的過程中，對于指針機芯是否存在相應的問題，檢定人員也需要注意，對于合理調整非線性誤差的指針機芯，要采取有效的措施。在日常工作中，非線性誤差是壓力表計量檢定中比較常見的問題，調節起來也比較簡單，但由于它產生的頻率比較高，又極容易被忽視，所以其是壓力表在檢定過程中造成誤差的主要因素之一。

3結束語

在檢定壓力表的過程中，首先應嚴格按照檢定規程的步驟對外觀、性能、準確度等方面進行檢定。如果出現故障并進行一定操作排除后，需要按照規程進行重新檢定，保證其示值符合正常標準，從而使檢定壓力表達到盡善盡美的程度。在檢定時進行故障排除的過程中必須考慮周全，對出現的問題進行全面分析，不可盲目進行調修導致儀器出現不可逆損傷。如果壓力表的故障在檢定過程中已經不能再修正了，就應當立即停用并做報廢處理，不能帶病使用。壓力表是壓力安全防護的重要閘門，作為強制檢定的計量器具其準確與否直接關系到生產安全。我們作為檢定人員進行此項工作的時候必須嚴肅認真，任何的疏忽都會給社會帶來不可挽回的損失。因此本文從壓力表的檢定內容以及工作中容易出現的問題出發，介紹了近年來在工作中遇到的實際問題以及解決方法，從而不斷完善檢定工作。

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【作者簡介】

肖潔，女，1978年出生，助理工程師，學士，研究方向為力學檢測。

（編輯：李加鵬）