彈性元件式壓力表在工業生產過程中被廣泛應用,它主要是利用在壓力真空作用下,使彈性敏感元件(彈簧管)產生形變,并通過傳動裝置傳遞到指示裝置,它的結構是利用彈性敏感元件在壓力或疏空(負壓力)的作用下,自由端子產生位移,帶動傳動機構(機芯)進行放大,傳遞給指示裝置,再由指針在刻有法定計量單位的分度盤上指示被測壓力或真空的量值。在壓力量值傳遞中,從標準器將壓力傳遞到壓力測量儀表是儀表指示準確、可靠的保證,最后由指針及分度盤顯示出測試的壓力值。
壓力表是用在鍋爐、壓力容器以及有壓力的裝置上,它的安裝、使用直接關系到人們的生產、生活等各方面,甚至還涉及到人的生命、財產安全,因此定期校驗壓力表作為強檢項目尤為必要。根據JJG49—2013《彈性元件式精密壓力表和真空表檢定規程》和JJG52—2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表檢定規程》的要求,并依據筆者多年從事壓力表調修校驗工作的經驗,對彈性元件式壓力表常見的問題及調修探討如下:
一、指針擦表蒙玻璃面現象的調修
檢測中常會遇到指針運轉前半部分良好,后半部分逐漸出現指針擦表蒙玻璃面、中心軸走偏擦表盤的情況,且無論怎樣調整機芯內部零件都無法將誤差控制在允許誤差范圍內,經驗表明,這是由于在壓力表的安裝和拆卸過程中,工作人員直接用手擰動壓力表而引起的機座與表殼變形造成的。這時只要拆下表殼用小錘錘平變形部分、調整中心軸后通過適當調修即可使壓力表正常工作。
二、使用中示值出現波動,壓力明顯下降的調修
指針波動的原因有游絲損壞、旋塞或是彎管通道局部被堵塞,或是中心軸兩端彎曲、軸兩端轉動不同心等。壓力明顯下降這類問題通常是由于壓力表與校驗器連接處漏油造成的,如果發生泄漏,應做好修補處理,如果該處連接緊密,則需要拆開壓力表刻度板對內部彈簧管做進一步檢查。
三、指針不能回零位現象的調修
指針不回零可能是因為游絲沒有盤緊或擴張大,應適當盤緊或擴張大游絲;或是因為機芯位置不當、傳動比過小,應適當調整方位,將傳動比調大。另外還有可能是指針松動游絲老化、彈性不夠,或彈性元件(彈簧管)變形,管內污垢太厚,應適當清理、調修和更換。
四、游絲引起的輕敲位移超差的調修
游絲產生的反作用力用于消除傳動機構回程的影響,要求用彈性好、延展性好的材料,壓力表調修過程中在排除其他因素影響的前提下,輕敲位移超差,大多數是在游絲逆時針安裝的情況下發生的,而且無論如何調整游絲松緊度都無法有效減小其位移量,此時只要把游絲從機芯上拆下,在順時針安裝并調修至松緊適度,就可以消除輕敲位移超差這一問題。
五、表芯游絲紊亂的調修
壓力表表芯游絲如果出現紊亂的情況,會導致示值超過規定的誤差范圍,表芯游絲紊亂的情況是壓力表中普遍存在的一種現象,導致該問題出現的主要原因是壓力表在進行壓力測試過程中,壓力突然發生大幅度變化所引起的。另外,如果壓力表的中心齒輪與扇形齒邊緣的距離超越規定范圍,會導致壓力表內部在使用的過程中發生震動,引起表芯游絲的紊亂。針對該問題,在對表芯游絲進行調修的過程中,可以通過輕輕撥動扇形齒輪來調整其與中心齒輪的距離,使游絲恢復原狀。如果在調整齒輪距離后,游絲彈力不足,且表面存在銹蝕現象,應該更換新的游絲,并調整好位置。
六、壓力表滲油問題及調修
壓力表滲油可能是接頭不牢固,由于接頭連接不牢固造成的滲油可以采取將接頭位置的螺母緊固的辦法即可。壓力表未擰緊,與接頭內部的墊圈密封不好,對于這種現象,應該采取將壓力表旋緊,或者是將與壓力表連接的墊圈加厚的方式,確保壓力表與接頭位置的連接密封牢固。如壓力表的外接頭螺紋搭配不當,對于這種情況導致的滲油,可以通過在壓力表的外接頭上纏繞生料帶來進行處理。
七、齒輪干涉情況的調修
檢定規程中要求指針輕敲示值變動量最大值不得超過允許誤差絕對值的二分之一,由于齒輪材質各異,不同的耐磨性、耐腐蝕性、摩擦系數以及裝配間隙都會造成齒輪干涉,無法保證壓力表工作的平穩一致,對于在調修中常見的齒輪磨損現象,其處理方法應該視情況而定。如果是單齒輪磨損,特別是中心齒輪磨損而扇形齒輪良好的情況下,可把扇形齒輪上下調換位置,即短軸向上、長軸向下,使中心齒輪和扇形齒輪的齒合面發生改變,原磨損部分不再處于齒合范圍內,從而保證壓力表正常運轉。
八、壓力示值誤差變化的調修
1.如果彈性元件(彈簧管)發生變形,會導致其位移值與壓力變化值的比例出現波動,導致壓力示值誤差值產生變化,此時應對彈性元件(彈簧管)進行更換。
2.壓力表內部齒輪傳動比出現偏差,此時需要重新調整各齒輪之間的傳動比。
3.齒輪夾板與底板的連接不正確,會導致齒輪位置和方向的偏移。
4.指針初始位置不準確、壓力表內部游絲變形等,需要對指針位置及游絲位置進行重新調整或更換新的游絲。
九、被檢表誤差先正后負或先負后正的調修
被檢測壓力表出現示值誤差時,可以根據示值誤差的正負值對壓力表進行調修。通常情況下,壓力表指針正對表盤中間刻度時,連桿與扇形齒臂應形成一個直角,當示值出現誤差時,這個角度會發生變化。在進行壓力表調修時,應首先對示值誤差狀況進行查看。如果出現先正后負的情況,可以對機芯進行順時針轉動或者通過連桿自由端外移的方式來調整連桿與扇形齒臂之間的角度;如果出現先負后正的誤差,則將機芯或者連桿進行相反方向的調整。
十、精密壓力表出現超差現象的調修
精密壓力表無零點限止釘,有時會出現零點的正或負超差現象,這是由彈性元件(彈簧管)的彈性后效、彈性遲滯及殘余變形量積累,或是在測壓過程中超壓使齒輪脫開齒合位置,或者是在快速泄壓過程中使齒輪初始齒合位置脫開再齒合,彈性元件的材料疲勞、強度降低等原因引起的。調修此類超差,可以先取下指針和表盤調整游絲張緊度,然后再重新安裝表盤和指針,即可消除超差。如果超差極小,也可以調整表盤來消除誤差現象。
十一、耐震壓力表里面的油變黃問題
耐震壓力表應填充硅油才能起到良好的效果,而一般的生產廠家用成本較低的甘油代替硅油進行生產,甘油在一般壞境中也能很好地起到耐震效果,但甘油時間長了會發黃,其原因是壓力表里面的內部元件使用了酸處理,殘留的酸會分解銅分子,使耐震表里的甘油變黃發黑,另外一個原因可能是填充了不符合標準的硅油,很容易與密封件產生化學反應,使耐震表中的油變黃發黑。
十二、回程誤差超差的調修
1.在使用壓力表的過程中,如果其內部的各零部件結合處的活動間隙過大,就容易導致回程誤差出現超差現象,這種間隙主要是由于結構松動以及零部件磨損導致的。針對這一問題,可以通過對零部件進行輕微調整來解決,如果磨損嚴重,通過調整無法解決的需要更換新的零部件。
2.可以通過收縮和放大游絲的方式降低回程誤差值,在調整的過程中應保證在調整之后,游絲仍然具有一定的反力矩。
3.壓力表內部零件在運轉過程中,如果受到某些因素的影響,會導致其運轉不正常,也容易導致回程誤差超差,比如內部零件連接過緊、變形等。針對壓力表回程誤差超差的問題,應該對其內部零件進行逐一檢查,在查明原因之后,進行針對性處理。
綜上所述,多種原因可能導致彈性元件式壓力表發生故障,工作人員在長期的檢定工作中,應對彈性元件式壓力表檢定常見的故障現象進行詳細系統分析,對引起原因比較復雜的非線性誤差,及輕敲位移超差故障現象進行重點分析,掌握其調修的規律,盡可能減少拆裝次數,提高檢修工作效率,在實際工作中收到一些效果。在處理的過程中,還需要具體檢查,以確定故障的具體原因,并根據原因進行具體的調修,保證壓力表的誤差在允許誤差范圍內,以確保工作的準確性。
(作者單位:忻州市質量技術監督檢驗測試所)