壓力儀表現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場計量產生影響的諸多因素展開論述，根據實際情況提出科學合理的解決措施，為壓力儀表現場計量的精確性提供保障。

【關鍵詞】壓力儀表；現場計量；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

隨著現代社會經濟快速發展，不同區域壓力儀器的檢測需求逐漸增多。我國壓力儀表的發展速度非?？?，壓力儀表的種類正在逐步從傳統的通用壓力表向新工藝、新品種、新材料和多功能方向發展。同時，壓力儀器測量服務逐漸從實驗室測試轉向現場測試[1]。因此，在這種情況下，做好壓力儀表的現場檢測就具有重要的意義。基于此，本文通過分析環境溫度、工作介質、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，以完善壓力儀表現場計量工作。

1.1環境溫度的影響

在壓力儀表現場計量工作的開展過程中，環境溫度是非常重要的一個因素。在工業儀表中，應用范圍最廣且數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工作介質的影響

氣體介質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。此類壓力表因為其禁油的特殊性，按照國家檢定規程規定必須使用潔凈的空氣或惰性氣體（如氮氣）對其進行計量，以防止因介質污染而導致事故。例如氧氣壓力表，在現場校準過程中，嚴禁將油或者帶有油脂的水作為工作介質對其進行計量，一旦氧氣壓力表管路內部滲入或沾染油脂，與氣瓶內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，甚至會發生爆炸，造成人員和財產損失。

1.3高度差的影響

根據適用的國家檢定規程，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，使工作內容更加繁雜，同時還降低了現場壓力標準器檢測數據的準確性。所以，在現場壓力儀表檢測的過程中，為了減少壓力儀表現場因素帶來的不良影響，在檢測的環節中要注意以下問題。

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部的污物排除出來，接下來連接現場壓力儀表和壓力校驗儀。在進行檢測工作之前，盡量使現場壓力儀表內部介質與檢測用的工作介質相同，這樣可以有效避免由于介質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。由于介質存在差異，不但會對儀表帶來不可逆的損壞，甚至在后續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了不可避免的惡劣環境，像易燃易爆的場所需要檢測，那就需要根據檢測所在地的防爆標志、防爆接線以及防爆參數等防爆要求，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場計量檢測工作，避免造成人員傷亡。

2.3注意檢測指標

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

3.1合理控制環境溫度

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生的基本誤差±0.64 MPa。因此，應該高度重視現場檢定條件下環境溫度變化所產生的影響。尤其是在現場環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據的準確性[4]。

3.2優化工作介質

油是壓力儀表和儀器工作的重要介質，所以根據國家檢定規程的規定，應合理應用無腐蝕性的液體。因此，該行業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的現場壓力儀器，不同類型石油介質引起的雜質影響不同。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，通常這種介質的腐蝕性較強，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也會對壓力值產生直接影響。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，而空氣介質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JJG 875—2005的規定，將介質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，以便使工作介質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值壓力測量誤差的1/8。因此，在以液體為操作介質的壓力儀器的現場測量過程中，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的場時，高度差影響可忽略。

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

【參考文獻】

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

[2]冼志勇.壓力儀表現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.現場儀表系統常見故障分析[J].自動化應用，2017（5）：131-132，136.

[4]李紅.壓力儀表現場檢測方法的研究與探討[J].科協論壇（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）