【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】
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[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)