壓力表檢定中的常見問題及解決辦法探析

摘" 要：壓力表是工業(yè)生產(chǎn)中的重要檢測儀器，其計量精準性對企業(yè)的安全生產(chǎn)具有重要的影響。為有效處理壓力表在檢定過程中可能遇到的問題，提高壓力表的準確性和可靠性，對壓力表的工作原理及檢定內(nèi)容進行分析，在此基礎(chǔ)上，該文討論壓力表計量檢定過程中可能出現(xiàn)的問題及其形成原因，并制定切實可行的解決方案。分析結(jié)果顯示，零點誤差超差、輕敲位移、跳針或滯針、示值誤差超差和回程誤差超差等是壓力表計量檢定中的常見問題。為此，應(yīng)通過分析誤差或故障的發(fā)生原因并按照解決方案進行檢修，以提高計量檢定的水平和效率，促使壓力表能夠在工業(yè)生產(chǎn)中得以準確應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：壓力表；計量；檢定；零點誤差超差；示值誤差超差；回程誤差超差

中圖分類號：TH823.2 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）11-0164-04

Abstract： Pressure gauge is an important testing instrument in industrial production， and its measurement accuracy has an important impact on the safety of production in enterprises. In order to effectively deal with the problems that may be encountered in the verification process of the pressure gauge and improve the accuracy and reliability of the pressure gauge， the working principle and verification contents of the pressure gauge are analyzed. On this basis， the problems that may occur in the process of measurement and verification of pressure gauge and their causes are discussed， and a feasible solution is made. The analysis results show that zero error error， tapping displacement， needle jumping or needle lag， indication error， return error and so on are common problems in the measurement and verification of pressure gauges. For this reason， it is necessary to analyze the causes of errors or faults and carry out maintenance according to the solution， so as to improve the level and efficiency of measurement verification and promote the accurate application of pressure gauges in industrial production.

Keywords： pressure gauge; measurement; verification; zero error deviation; indication error deviation; return error deviation

現(xiàn)階段的工業(yè)生產(chǎn)中，壓力表的使用變得越來越普及。壓力表檢定可以幫助企業(yè)工作人員檢查設(shè)備壓力是否正常，及時處理因壓力失效而導致的設(shè)備安全問題，為工業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造更安全的條件，提高工業(yè)生產(chǎn)效率。但是壓力表使用過程中仍面臨著各種各樣的問題，環(huán)境的變化會影響壓力表的準確性，這在一定程度上降低了生產(chǎn)效率，給企業(yè)帶來了很大挑戰(zhàn)。因此，對壓力表進行計量檢定與校準，確保壓力表的穩(wěn)定性、精確性和靈敏性尤為必要。

1" 壓力表的工作原理及應(yīng)用原則

1.1" 壓力表的工作原理

壓力表的構(gòu)成部件主要包括指示器、連桿、溢流孔、表盤、指針、節(jié)流閥、表玻璃和表殼等。每個部件的功能不同，比如指示器指示壓力的變形值，溢流孔釋放壓力，節(jié)流閥控制脈沖壓力。壓力表的測量過程實際上是對氣體或液體作用壓力的過程，壓力表中彈性部件將在壓力的作用下產(chǎn)生形變，傳動部件放大形變，傳遞形變到表盤指針，通過表盤讀出測量出的壓力值[1]。

1.2" 壓力表的應(yīng)用原則

壓力表的應(yīng)用原則主要有2種，分別是類型原則和精度等級原則[2]。

依照類型原則，壓力表可以分為耐熱型、耐蒸汽型和耐震型等。對于不同類型的壓力表，其用途也不一樣，所以檢定人員需要根據(jù)實際情況來選擇合適類型的壓力表。

依照精度等級原則，檢定人員在對壓力表進行計量檢定時，壓力表需要達到一定的精度要求。一般而言，高的壓力表精度往往伴隨著高昂的生產(chǎn)成本和管理維護成本。但是在常規(guī)壓力表計量檢定工作中，并不是全部檢定均對壓力表的精度有較高要求，所以這就要求檢定人員根據(jù)測量的實際壓力值和驗證要求，同時考慮壓力表的性能和安全性，在壓力值校準誤差以及成本要求范圍內(nèi)，選擇精度較高的壓力表。

2" 壓力表的檢定內(nèi)容

圖1為檢定壓力表的檢定流程及內(nèi)容圖。對壓力表進行檢定，首先要進行準備工作，考察工作環(huán)境是否合適，然后依次進行外觀檢定、零位檢定、示值誤差檢定、回程誤差檢定和輕敲位移檢定。下面將對每一步的檢定內(nèi)容進行詳細介紹。

2.1" 外觀檢定

外觀檢定作為壓力表計量檢定的初始操作，要求檢定人員在檢定過程中應(yīng)該首先檢查壓力表的外觀。外觀檢定主要包括以下幾個方面：檢查壓力表零部件的安裝是否穩(wěn)固，對松動情況進行排查；檢查壓力表涂層是否均勻光潔，對剝離狀況進行排查；檢查壓力表安全孔的設(shè)置狀態(tài)，對防塵裝置進行排查；檢查壓力表玻璃的透明度，對損壞和缺陷情況進行排查；檢查壓力表表盤的平整性；檢查標志的清晰度；檢查壓力表指針是否發(fā)生松動等[3]。

2.2" 零位檢定

對壓力表的零位檢定應(yīng)在未加壓或者升降壓前后開展。表1為零位檢定記錄表。如果壓力表含止銷，那么需要檢查表的指針是否與止銷緊密貼合，并且“縮格”應(yīng)處于最大允許誤差內(nèi)，具體操作是：觀察縮格，記錄此時壓力表數(shù)值pl，根據(jù) JJG 52—2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表》的規(guī)定計算帶止銷的一般表的最大零位誤差值Δpl，對比pl和Δpl，pl不超過Δpl，指針緊靠止銷，則可在零位檢定記錄表結(jié)論處填寫“合格”。如果壓力表不含止銷，那么需要檢查表的指針是否處在零位正中間，且零位標志的寬度應(yīng)處于最大允許誤差的2倍之內(nèi)，具體操作是：觀測零位標志寬度，記錄此時壓力表數(shù)值pl′，根據(jù)檢定規(guī)程計算不帶止銷的一般表的最大零位誤差值Δpl′，對比pl′和Δpl′，pl′不超過Δpl′，指針在零位標志內(nèi)，則可在零位檢定記錄表結(jié)論處填寫“合格”[4]。

2.3" 示值檢定

在對壓力表的示值檢定過程中，需要使壓力勻速升高或者降低，同時觀察壓力表的指針是否也勻速變化，當指針到達檢測上限后，關(guān)掉壓力源，對其進行3 min的耐壓處理。在示值誤差檢定過程中，當壓力表中的示值到達檢測點時，需要對比檢定結(jié)果和標準器示值，若兩者之間的差值在允許誤差范圍內(nèi)則說明無超差問題。隨后需要進行位移測試，具體做法就是輕敲壓力表，要嚴格控制發(fā)生位移的數(shù)值達到可接受誤差值的一半。除此之外，檢定人員還需要進行回程誤差檢定，確保在同一受檢點壓力表降壓和升壓時的讀數(shù)之差的絕對值不大于所規(guī)定的允許誤差絕對值[5]。

3" 壓力表檢定中的常見問題及原因

3.1" 外觀不合格

在外觀檢定的過程中，可能會檢查出壓力表外觀不合格的問題。以下是幾種常見的外觀不合格的情況以及發(fā)生原因。第一，由于壓力表工作過程中經(jīng)常伴隨有振動、抖動的情況，所以送檢的壓力表大概率會出現(xiàn)表盤松動的情況；第二，由于平時對壓力表沒有進行定期的保養(yǎng)維護，所以當表被污損、腐蝕時，壓力表的生產(chǎn)廠家、出廠編號等基本信息將無法清晰顯示；第三，由于員工工作時的操作不規(guī)范，接頭螺紋可能會出現(xiàn)損壞、崩缺的情況，導致檢定時壓力表不能正常安裝在加壓裝置上；第四，有些生產(chǎn)廠家可能將壓力表混用，所以在檢定中會發(fā)現(xiàn)用于特殊被測介質(zhì)的壓力表標示標線不規(guī)范的情況[6]。

3.2" 零點誤差超差

零點誤差超差的主要表現(xiàn)是指針與零點之間的偏差超過允許誤差值，導致零點超差的主要原因有以下4種。第一是因為彈簧管的性能失效，彈簧管的彈性失效、彈性遲滯和參與變形量會在使用中逐漸積累，當累積超過一定范圍后，就會導致彈簧性能失效，進而造成零點超差的發(fā)生；第二是因為齒輪與嚙合的位置不對應(yīng)，造成這種情況的原因可能是壓力表使用過程中壓力過大，成者是壓力表快速泄壓；第三是因為彈性元件材料本身檢測性能降低和疲勞強度降低；第四是由于震動導致壓力表的表盤松動，從而造成零點超差。

3.3" 輕敲位移

輕敲壓力表進行位移測試，觀察表的指針是否出現(xiàn)了位移，如果出現(xiàn)位移，那么說明壓力表發(fā)生了故障。出現(xiàn)位移的原因主要有以下幾種。第一是表的游絲沒有固定到位，固定得太過盤緊或太多松動都屬于不達標；第二是壓力表的傳動部件間隙太近，摩擦力增大，導致連桿反應(yīng)變慢，表中的軸無法轉(zhuǎn)動；第三是壓力表中的螺絲出現(xiàn)松動，導致齒輪無法咬合，嚙合失靈[5]。

3.4" 跳針、滯針現(xiàn)象

在對壓力表進行增壓和減壓時，觀察表的指針狀態(tài)。如果指針出現(xiàn)沒有轉(zhuǎn)動或者轉(zhuǎn)動不均勻的情況，說明出現(xiàn)了跳針、滯針現(xiàn)象。這種情況下，如果實際的壓力值發(fā)生變化，壓力表的示值很難保持正確，將嚴重影響生產(chǎn)活動。造成跳針或者滯針現(xiàn)象的原因主要是由于壓力表內(nèi)齒間帶有污染物或者毛刺，在污染物或毛刺的影響下壓力表的內(nèi)齒磨損變得嚴重或者出現(xiàn)銹蝕，長此以往會導致軸孔磨損嚴重，壓力表在轉(zhuǎn)動過程中軸與孔壁單側(cè)發(fā)生碰撞，連桿中的摩擦力增大，指針出現(xiàn)了不穩(wěn)定的情況。

3.5" 示值誤差超差

示值誤差問題主要分為4種：第一種情況是壓力表誤差值固定，即在檢定過程中對壓力表進行增壓或者減壓操作，對比實際示值和標準示值，其誤差總是一個固定值，這種情況可能是指針安裝不正確引起的；第二種情況是壓力表線性誤差，即被檢表的誤差成比例增大或減小，引起誤差的原因是傳動比發(fā)生了變化；第三種情況是壓力表非線性誤差，即被檢表的誤差發(fā)生非線性的變化，比如由正值逐漸變成負值，或者由負值變成了正值，這種誤差的產(chǎn)生是由于全行程中指針的轉(zhuǎn)角大于或小于表盤的標度角，或者壓力表機芯安裝不正，指針不在彈簧管圓弧中心；第四種情況是壓力表僅某一點超差。

3.6" 回程誤差超差

對于出現(xiàn)回程誤差超差的情況，主要原因是在使用壓力表的過程中，其內(nèi)部各零件結(jié)合處的活動間隙過大，這種間隙一般是結(jié)構(gòu)松動及零部件磨損導致的。還有可能是因為壓力表內(nèi)部零件在運轉(zhuǎn)過程中受到某些因素影響，比如內(nèi)部零件連接過緊、變形等。

3.7" 隔膜壓力表問題

如圖2所示，隔膜壓力表主要由普通壓力表和隔膜隔離器組成。在制造隔膜壓力表的過程中，彈簧管內(nèi)部被專業(yè)設(shè)備抽成真空，并往管內(nèi)灌入密封液，然后用隔離膜片進行密封隔膜。隔膜隔離器通常用在對特殊介質(zhì)的測量上，這些介質(zhì)往往有腐蝕性大、容易結(jié)晶、黏度較大等特性。需要注意的是，在拆卸隔膜壓力表的時候需要整體拆卸，但是有一部分企業(yè)操作不規(guī)范，忽略了隔膜隔離器，在送檢時只將表頭拆卸下來，導致檢定時產(chǎn)生很大的誤差。

3.8" 耐震壓力表問題

一般情況下，耐震壓力表的頂部會由密封橡膠塞封上，使用前需要按照說明書在密封橡膠塞上刺個小孔或者擰松螺釘，使得壓力表內(nèi)的壓力和表外的壓力一致。如果沒有進行以上操作則易造成表殼內(nèi)憋氣，尤其是對于小量程特別是0.4 MPa以下的壓力表，表殼內(nèi)的憋氣會對檢定結(jié)果產(chǎn)生較大影響，造成較大的誤差。

4" 壓力表檢定中問題的處理措施

4.1" 針對外觀不合格的處理措施

針對裝配不牢固的現(xiàn)象，應(yīng)在檢定前對壓力表進行緊固處理。針對表盤不光潔清晰的問題，企業(yè)需要加強對壓力表的管理，定期對壓力表維護保養(yǎng)，減少外界環(huán)境的影響。針對接頭螺紋損壞的情況，用戶在安裝拆卸壓力表時切忌“隨意”操作，以防接頭螺紋出現(xiàn)損壞、崩缺的情況，同時應(yīng)使用密封墊圈做好密封工作。針對標識標線不規(guī)范的問題，企業(yè)應(yīng)選擇可靠的生產(chǎn)商家購入壓力表，同時在購入時要提高辨識產(chǎn)品的能力。

4.2" 針對零點誤差超差的處理措施

對于零點誤差超差的情況，首先要將壓力表的指針和表盤取下，調(diào)整表盤下的游絲使得其有適當?shù)膹埩Γ垢魅χg間隔相等并且處在同一水平面上，保證沒有碰撞摩擦發(fā)生。然后將指針、齒輪、扇形輪重新與嚙合安裝，使指針歸位，并確認零點誤差是否還存在超差的情況。此外，如果零點誤差超差現(xiàn)象不明顯，那么可以通過調(diào)整表盤來消除這種現(xiàn)象[7]。

4.3" 針對輕敲位移的處理措施

當輕敲壓力表發(fā)生的位移超過誤差規(guī)定范圍后，需要及時矯正壓力表。為觀察壓力表內(nèi)部情況，需先拆卸其后蓋，然后檢查游絲狀態(tài)，如果游絲兩端存在不正常情況，需要立即調(diào)整至正常。當發(fā)現(xiàn)傳動部件摩擦力太大時，需要清理部件表面的污漬，并加以潤滑減小摩擦力。在完成矯正后再次進行輕敲測試，直至輕敲位移處于誤差范圍之內(nèi)。

4.4" 針對跳針、滯針現(xiàn)象的處理措施

針對指針問題，檢定人員應(yīng)當檢查壓力表的內(nèi)部情況。當發(fā)現(xiàn)存在污漬或者毛刺時，應(yīng)及時進行清除，以維持表內(nèi)部的干凈。當檢查到因某部件磨損較大而嚴重影響到指針的正常轉(zhuǎn)動時，應(yīng)及時維修或更換該部件，以消除跳針或者滯針故障，保證壓力表計量的準確性。

4.5" 針對示值誤差超差的處理措施

針對誤差值固定的情況，檢定人員應(yīng)按照標準將壓力表指針進行調(diào)整，使用起針器拆卸表的指針并重新安裝，以保證壓力值的統(tǒng)一[8]。

針對壓力表線性誤差的情況，需要調(diào)整扇形齒輪和連桿之間的螺釘位置。如果誤差值線性增大，要使傳動比減小，應(yīng)將螺釘向外移。如果誤差值線性減小，要使傳動比增大，應(yīng)將螺釘向內(nèi)移。檢定人員需要調(diào)整螺釘直到誤差值控制到最大允許誤差范圍內(nèi)。

針對壓力表非線性誤差的情況，需要調(diào)整扇形齒輪和連桿間的夾角。如果誤差值由正值非線性變化成負值后，應(yīng)擴大夾角，具體可以通過順時針旋轉(zhuǎn)機芯完成。如果誤差值由負值非線性變化成正值后，應(yīng)縮小夾角，具體可以通過逆時針旋轉(zhuǎn)機芯完成。然后按照調(diào)整線性誤差的方式繼續(xù)操作，直至將誤差控制在最大允許誤差范圍內(nèi)。此外，當發(fā)現(xiàn)機芯安裝不正時，應(yīng)擰松固定機芯的螺釘，并調(diào)整機芯的位置或者角度。

針對僅某一點超差的情況，首先需要找到在哪一點超差，然后檢查該點壓力表內(nèi)部部件之間的配合情況，比如傳動部件的狀態(tài)、連桿的狀態(tài)、是否有異物等。

4.6" 針對回程誤差超差的處理措施

對于壓力表回程誤差超差的情況，要檢查零部件之間的活動間隙，如果活動間隙過大，需要對零部件進行輕微調(diào)整，如果磨損嚴重則需要更換新的零部件。還可以通過收縮或者放大游絲的方式，降低回程誤差值，并保證調(diào)整后游絲仍然具有一定的反力矩。

4.7" 針對隔膜壓力表問題的處理措施

對于送檢隔膜壓力表時忽略隔膜隔離器的情況，企業(yè)應(yīng)該提高工作人員區(qū)分普通壓力表和隔膜壓力表的能力，工作人員應(yīng)了解一些常識，比如隔膜壓力表的表頭一般會標有“禁止拆卸”的標識。

4.8" 針對耐震壓力表問題的處理措施

對于耐震壓力表，應(yīng)在壓力表頂端的密封橡膠塞上刺個小孔或者將密封螺釘擰松，但是以上操作可能會使一些異物進入表殼內(nèi)從而污染殼內(nèi)液體，進而影響表的讀數(shù)，同時也加大了漏油的發(fā)生概率。這就要求工作人員應(yīng)提高自己的專業(yè)能力，根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行處理。

5" 結(jié)束語

綜上所述，在科技的推動下，壓力表逐漸成為工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的重要測量儀器，所以對壓力表開展計量檢定工作也變得尤為重要。在進行計量檢定工作時，檢定人員需要明確檢定的內(nèi)容，認真對待檢測出的故障。為解決檢定中出現(xiàn)的各種問題，例如外觀不合格、零位誤差超差、輕敲位移、跳針和滯針現(xiàn)象、示值誤差超差、回程誤差超差、隔膜壓力表，以及耐震壓力表的問題等，檢定人員需要分析故障發(fā)生原因并按照規(guī)則進行檢修。同時企業(yè)內(nèi)部要強化質(zhì)量意識，加強對員工的培訓，提高員工的專業(yè)能力，減少外在因素對質(zhì)量的影響，確保壓力表精確安全運行，保障企業(yè)安全生產(chǎn)。

參考文獻：

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