壓力儀表現(xiàn)場計量影響因素分析及解決措施

【摘要】本文針對可能對壓力儀表現(xiàn)場計量產(chǎn)生影響的諸多因素展開論述，根據(jù)實際情況提出科學合理的解決措施，為壓力儀表現(xiàn)場計量的精確性提供保障。

【關鍵詞】壓力儀表；現(xiàn)場計量；準確性

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.06.055

Analysis of Influencing Factors and Solutions for On-site Measurement of Pressure Instruments

YU Peng

（Yangzhou Inspection and Testing Center， Yangzhou 225002， China）

Abstract： This article discusses the many factors that may affect the on-site measurement of pressure instruments， and proposes scientific and reasonable solutions based on the actual situation， providing guarantees for the accuracy of on-site measurement of pressure instruments.

Key words： pressure instrument； On-site measurement； accuracy

隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟快速發(fā)展，不同區(qū)域壓力儀器的檢測需求逐漸增多。我國壓力儀表的發(fā)展速度非常快，壓力儀表的種類正在逐步從傳統(tǒng)的通用壓力表向新工藝、新品種、新材料和多功能方向發(fā)展。同時，壓力儀器測量服務逐漸從實驗室測試轉(zhuǎn)向現(xiàn)場測試[1]。因此，在這種情況下，做好壓力儀表的現(xiàn)場檢測就具有重要的意義。基于此，本文通過分析環(huán)境溫度、工作介質(zhì)、高度差三個方面的影響因素，對壓力儀表的計量給出相應的解決方案，以完善壓力儀表現(xiàn)場計量工作。

1.1環(huán)境溫度的影響

在壓力儀表現(xiàn)場計量工作的開展過程中，環(huán)境溫度是非常重要的一個因素。在工業(yè)儀表中，應用范圍最廣且數(shù)量最多的壓力計量器具主要有三種，分別是一般壓力表、壓力真空表和真空表。該操作壓力裝置的基本原理是，柔性敏感元件在壓力下產(chǎn)生柔性變形，并且該變形量的幅度將與施加的壓力具有線性關系[2]。這時通過將傳動機構(gòu)放大，在分度盤上充分利用指針將被測壓力明確指示出來。然而，這種彈性元件在受到溫度影響后，便很容易改變其形變量，從而影響到指示壓力的大小。

1.2工作介質(zhì)的影響

氣體介質(zhì)的壓力儀表種類繁多，應用廣泛。從安全角度上一般分為可燃（助燃）性和不可燃性氣體介質(zhì)。此類壓力表因為其禁油的特殊性，按照國家檢定規(guī)程規(guī)定必須使用潔凈的空氣或惰性氣體（如氮氣）對其進行計量，以防止因介質(zhì)污染而導致事故。例如氧氣壓力表，在現(xiàn)場校準過程中，嚴禁將油或者帶有油脂的水作為工作介質(zhì)對其進行計量，一旦氧氣壓力表管路內(nèi)部滲入或沾染油脂，與氣瓶內(nèi)的壓縮氧接觸后會急劇氧化，釋放出大量的熱量，當溫度達到油脂的燃點時，在氧氣的助燃下引起燃燒，甚至會發(fā)生爆炸，造成人員和財產(chǎn)損失。

1.3高度差的影響

根據(jù)適用的國家檢定規(guī)程，在測量過程中，壓力儀器應放置在與標準裝置壓力點相同的水平。然而，由于不穩(wěn)定性的影響和工作條件的局限性，在壓力儀器工作場的測量過程中，對一些大型現(xiàn)場壓力設備直接連接和測量時，許多測量儀器和標準設備的壓力點很難在同一水平面上找到，這導致高度差異很大。如圖1所示。

壓力儀表現(xiàn)場檢測的情況較為復雜，檢測的實際條件與實驗室檢測大相徑庭，如很多壓力儀表難以拆卸，遇到這種特殊情況需要在廠家配合之下進行在線檢測，這無形中增加了工作的難度，使工作內(nèi)容更加繁雜，同時還降低了現(xiàn)場壓力標準器檢測數(shù)據(jù)的準確性。所以，在現(xiàn)場壓力儀表檢測的過程中，為了減少壓力儀表現(xiàn)場因素帶來的不良影響，在檢測的環(huán)節(jié)中要注意以下問題。

2.1注意污物排放

在對壓力儀表進行現(xiàn)場檢測的過程中，注意將檢測的壓力儀表和相關設備管路要完全斷開，通過這種方式可以將壓力儀表內(nèi)部的污物排除出來，接下來連接現(xiàn)場壓力儀表和壓力校驗儀。在進行檢測工作之前，盡量使現(xiàn)場壓力儀表內(nèi)部介質(zhì)與檢測用的工作介質(zhì)相同，這樣可以有效避免由于介質(zhì)密度不同而造成的誤差。在壓力儀表檢測時，需要將壓力儀表清洗干凈，壓力儀表在現(xiàn)場完成拆卸之后若是沒有及時清理干凈，壓力儀表上的污物會附著到壓力校驗儀上，壓力儀表內(nèi)部附著的污物會隨著壓力波動，從而導致最終壓力校驗儀的測量結(jié)果不夠準確。

2.2注意禁油設備

在對壓力儀表進行檢測的過程中，同時要注意到壓力儀表是不是禁油設備。由于介質(zhì)存在差異，不但會對儀表帶來不可逆的損壞，甚至在后續(xù)使用過程中還會存在引起爆炸的隱患。因此在檢測的過程中有必要對壓力校驗儀、外設模塊以及增壓泵進行禁油處理，此外可以通過介入水油分離器，來保障壓力校驗儀與壓力儀表的正確禁油使用。在進行壓力儀表的檢測中若是出現(xiàn)了不可避免的惡劣環(huán)境，像易燃易爆的場所需要檢測，那就需要根據(jù)檢測所在地的防爆標志、防爆接線以及防爆參數(shù)等防爆要求，正確選擇相應的壓力校驗儀、隔離欄和安全欄等開展壓力儀表現(xiàn)場計量檢測工作，避免造成人員傷亡。

2.3注意檢測指標

現(xiàn)場儀表種類較多，部分較復雜的生產(chǎn)車間的壓力系統(tǒng)大多是以壓力傳感器連接數(shù)顯示系統(tǒng)或者壓力變送器與數(shù)控儀表的組合方式出現(xiàn)。進行現(xiàn)場計量檢測需要提前停止現(xiàn)在儀表的工作并靜止2個小時以上，使被檢儀表達到規(guī)范中要求的環(huán)境濕度，避免環(huán)境因素帶來檢測結(jié)果差異。現(xiàn)場壓力校驗儀基本附帶了其他功能，在現(xiàn)場計量檢測時可以根據(jù)設備的說明以及廠家具體要求的技術指標進行調(diào)整與修正壓力儀表顯示數(shù)值，可以在一定程度上補償環(huán)境造成的誤差。

3.1合理控制環(huán)境溫度

通過從這個實例便能夠清晰地看出：在所選用一般壓力表的準確度等級為1.6級，且溫度為40℃的條件下，示值所呈現(xiàn)的誤差為±0.88 MPa，這樣便遠遠超過了正常檢定條件下所允許產(chǎn)生的基本誤差±0.64 MPa。因此，應該高度重視現(xiàn)場檢定條件下環(huán)境溫度變化所產(chǎn)生的影響。尤其是在現(xiàn)場環(huán)境溫度不甚理想的狀況下，計算過程更要嚴格按照溫度附加誤差來進行，這樣便能夠有效保證被測數(shù)據(jù)的準確性[4]。

3.2優(yōu)化工作介質(zhì)

油是壓力儀表和儀器工作的重要介質(zhì)，所以根據(jù)國家檢定規(guī)程的規(guī)定，應合理應用無腐蝕性的液體。因此，該行業(yè)使用的標準設備載體通常是皮脂油、變壓器油或油和變壓器油的混合物。因此，對于以石油為重要工作介質(zhì)的現(xiàn)場壓力儀器，不同類型石油介質(zhì)引起的雜質(zhì)影響不同。同時，也要注意以下情況，如使用腐蝕性航空液壓油（藍色航空油和紫色航空油）作為操作介質(zhì)，通常這種介質(zhì)的腐蝕性較強，對人體具有較大的傷害性。

3.3合理控制高度差

根據(jù)上述計算公式便能夠清晰地看出，當壓力值因高度差而作出調(diào)整后，測量儀器與標準設備之間的高度差也會同受影響。除此之外，不同類型的工作介質(zhì)也會對壓力值產(chǎn)生直接影響。在相同高度差的影響下，變壓器的油壓和水壓的正值大于操作介質(zhì)，而空氣介質(zhì)的壓力校正值可直接忽略。因此，為避免受到高度差的影響，需要嚴格按照驗證法規(guī)JJG 875—2005的規(guī)定，將介質(zhì)高度差導致的額外驗證誤差控制在允許壓力誤差1/8的范圍之內(nèi)，以便使工作介質(zhì)的液體壓力校正值在高度差僅為0.2 m的影響下直接達到可接受數(shù)值壓力測量誤差的1/8。因此，在以液體為操作介質(zhì)的壓力儀器的現(xiàn)場測量過程中，針對因高度差所引起的附加壓力值也要予以正確識別與校正。在測量低精度壓力儀器和以氣體為操作介質(zhì)的場時，高度差影響可忽略。

總之，在壓力儀器的現(xiàn)場測量過程中，應考慮現(xiàn)場所有的環(huán)境因素，然后應根據(jù)數(shù)據(jù)校準條件降低環(huán)境影響，以確保測量數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。同時，通過合理選擇工作介質(zhì)，可以更好地降低現(xiàn)場壓力測量儀器存在的潛在風險，以確保現(xiàn)場設備、產(chǎn)品和人員的安全，特別是在現(xiàn)場能測得有效壓力值的情況下，可以大大提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，從而逐步促進壓力測量技術的更好發(fā)展。

【參考文獻】

[1]麻少旭，趙彩平.影響壓力儀表現(xiàn)場計量的因素及解決對策分析[J].中國質(zhì)量與標準導報，2022（1）：43-45.

[2]冼志勇.壓力儀表現(xiàn)場檢校工作無紙化的設計與應用[J].中國計量，2020（7）：96-98.

[3]黨學坤.現(xiàn)場儀表系統(tǒng)常見故障分析[J].自動化應用，2017（5）：131-132，136.

[4]李紅.壓力儀表現(xiàn)場檢測方法的研究與探討[J].科協(xié)論壇（下半月），2009（9）：28-29.

【作者簡介】

於鵬，男，1994年出生，助理工程師，學士，研究方向為力學、流量、壓力。

（編輯：侯睿琪）