工作用压力表的原理影响因素检定及结果处理Word格式文档下载.docx

工作用压力表的原理影响因素检定及结果处理Word格式文档下载.docx

《工作用压力表的原理影响因素检定及结果处理Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工作用压力表的原理影响因素检定及结果处理Word格式文档下载.docx（21页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

（一）结构·

（二）原理·

三、影响弹簧管压力表因数及修正方法·

（一）影响弹簧管压力表因数·

（二）修正方法·

四、讨论单圈弹簧管式压力表传动机构及其对示值的影响·

（一）传动机构·

（二）示值影响·

五、检定装置的选择、检定操作步骤及数据处理方法·

（一）检定装置选择·

（二）检定操作步骤·

（三）数据处理·

六、压力表的日常维护、保养和常见故障的维修·

（一）日常维护与保养·

（二）维修与修理·

一、弹簧管分类

弹簧管压力表分为弹簧管耐震压力表，弹簧管膜盒压力表，弹簧管隔膜压力表，不锈钢弹簧管压力表，弹簧管电接点压力表，等等。

普通弹簧管压力表，耐腐蚀的氨用压力表、禁油的氧气压力表等

按精度等级：

（精密压力表0.16，0.2，0.25级）

按用途分类：

（氧气压力表、氨气压力表车用压力表等）

按显示及信号分类：

（电接点分类、远传压力分类）

（一）范围

测量上限为（-0.1～1000）MPa系类弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表的首次检定。

后续检定。

使用中检定

概述

压力表主要用于液体、气体、与蒸汽和真空的测量

压力表的工作原理是弹簧管在压力和真空作用下。

产生弹性变形引起管端位移，其位移通过机械传动机进行放大、传递给指示装置。

再由指针在刻有法定计量单位的分度盘上

（二）弹簧管的工作原理和结构

1、弹簧管压力表工作原理

压力表是常见的计量器具，广泛应用于各个领域，它能直观地显示出各个工序环节的压力变化，洞察产品或介质流程中的条件形式，监视生产运行过程中的安全动向，并通过自动连锁或传感装置，构筑了一道迅速可靠的安全保障，为防范事故，保障人身和财产安全发挥了重要作用，被称作安全的“眼睛”。

在生产压力表的过程中，对弹簧管的要求也非常严格，必须应具有足够的管端位移量，管端力和较小的内应力。

具体来说，对于低压弹性管，要求其较高的灵敏度（较大的位移量）和较大的管端力（能够带动机芯及指针的运动）；

对于中高压弹簧管则要求较小的内应力，以确保弹簧管在使用中的稳定性和安全性。

一般情况下对弹簧管的材料要求有以下几点：

（1）具有良好的塑性，便于加工成形；

（2）较高的弹性极限，强度极限和疲劳极限，以保证仪表正常工作；

（3）良好的焊接性能，便于钎焊和熔焊；

（4）机械性能稳定，弹性模量的温度系数小；

（5）较好的耐腐蚀性能。

制作弹簧管常用的材料有黄铜（H62），锡磷青铜（QSn4---0.3），铍青铜（Qbe2）和不锈钢（1Gr18Niqi,sus316,sus316L）等，这几种材料各有各自的性能和用途，分别是：

黄铜的主要性能是具有一般的机械性能和耐腐蚀性，塑性和焊接性能好，但弹性后效和滞后较大，它的用途用于制造测量非腐蚀介质而精度不高的弹簧管；

锡磷青铜主要性能是强度，弹性及腐蚀性能高于黄铜，而且弹性后效和滞后小于黄铜，它的用途是一般压力表弹簧管用的最广泛的材料；

铍青铜主要性能是具有很高的机械性能，工艺性和耐腐蚀性强，弹性后效和滞后很小，弹性模量和温度影响也很小，它的用途多用于制造精密压力表用弹簧管；

不锈钢主要性能具有优良的机械性能和耐腐蚀性，能承受较高的压力，且工艺性能好，它的用途多用于制造防腐压力表的弹簧管。

由于压力表是通过测量元件的变形，通过放大机构来带动指针的转动，从而显示压力值，我们在选测范围一般计量室对压力表进行检修，调整时，最常用的仪器仪表是压力表校验器和精密压力表，压力校验器有4种规格：

0～0.6Mpa;

0～6Mpa;

0-60Mpa;

0～250Mpa,精密压力表的使用要注意从精度和量程上加以选择。

从仪表精度上选择精密压力表应依据被调整压力表的精度进行选择，一般来说，调整2.5级，4级的压力表可选用0.4级的精密压力表；

调整1.6（1.5）级的压力表可选用0.25级的精密压力表。

工作中的注意事项：

（1）量程装在锅炉，压力容器上的压力表，其最大量程（表盘上刻度极限值）应与设备的工作压力相适应。

压力表的量程一般为设备工作压力的1.5～3倍，最好取2倍。

若选用的压力表量程过大，由于同样精度的压力表，量程越大，允许误差的绝对值和肉眼观察的偏差就越大，则会影响压力读数的准确性；

反之，若选用的压力表量程过小，设备的工作压力等于或接近压力表的刻度极限，则会使压力表中的弹性元件长期处于最大的变形状态，易产生永久变形，英气压力表的误差和使用寿命降低。

另外，压力表的量程过小，万一超压运行，指针越过最大量程接近零位，而使操作人员产生错觉，造成更大的事故。

因此，压力表的使用压力范围，应不超过刻度极限的百分之六十至七十。

（2）工作用压力表的精度是以允许误差占表盘刻度极限值的百分数来表示的。

精度等级一般都表在表盘上，选用压力表时，应根据设备的压力等级和实际工作需要来确定精度。

（3）表盘直径为了使操作人员准确地看清压力值，压力表的表盘直径不应过小，如果压力表装得较高或离岗位较远，表盘直径应增大。

（4）压力表用于测量的介质如果有腐蚀性，那么一定要根据腐蚀性介质的具体温度，浓度等参数来选用不同的弹性元件材料，否则达不到预期的目的。

（5）日常重视使用维护，定期进行检查，清洗并作好使用情况记录。

（6）压力表一般检定周期为半年。

强制检定是保障压力表技术性能可靠，量值传递准确，有效保证安全生产的法律措施

2.弹簧管压力表结构

弹簧管压力表主要由弹簧管、齿轮传动放大机构，指针、刻度盘和外壳等几部分组成，如图3-6所示。

弹簧管1是一根弯成圆弧形的空心金属管子，其截面做成扁圆或椭圆形，它的一端封闭（称自由端，即弹簧竹受压变形后的变形位移的输出端）.另一端（称固定端，即被测压力P的输入端）焊接在固定支柱上.并与管接头9相通。

当被测压力的介质通过管接头9进人弹簧管的内腔中，呈椭圆形的弹簧管截面在介质压力的作用下有变圆的趋势，弯成圆弧形的弹簧管随之产生向外挺直的扩张变形、从而使弹簧管的自由端产生位移。

此位移牵动拉杆2带动扇形齿轮3作逆时针偏转，指针5通过同轴中心齿轮4的带动作顺时针方向转动，从而在面板6的刻度标尺上指示出被测压力（表压力）的数值。

指针旋转角的大小与弹簧管自由端的位移量成正比，也就是与所测介质压力的大小成正比。

被测压力被弹簧管自身的变形所产生的应力相平衡。

游丝7的作用是用来克服扇形齿轮和中心齿轮的传动间隙所引起的仪表变差。

调核螺钉8可以改变拉杆和扇形齿轮的连接位置，即可改变传动机构的传动比（放大系数），以调整仪表的量程。

弹簧管式一般压力表主要用于液体、气体与蒸汽压力和真空的测量；

测力特殊介质的压力表如：

氨用压力表（耐腐蚀）、氧气压力表（禁油）等必须严格遵守技术规定。

影响弹簧管压力表因数及修正方法

压力表是生产生活中用来实现压力测量的设备，压力表使用中最应该重视的就是压力表指示的精度。

压力表指示是否准确、是否存在误差，除了压力表本身的一些因素之外，外界有三大因素会对指示结果产生影响。

一、温度的影响：

压力表测压是压力的作用使得弹簧弯管变形。

如果进入弹簧弯管的介质温度较高，温度的作用亦会使得弯管变形。

而且高温介质长期作用于弹簧弯管，还会使弯管产生永久变形。

所有这些都会对测量产生不利影响。

预防的办法，是压力表与锅筒之间，装有不同形式的存水弯管，用以积存凝结水，阻止蒸汽直接进入弹簧弯管内。

二、冰冻、振动的影响：

压力表安装在锅炉外部、受外界条件影响较大。

如果外界温过低、冰冻，或来自锅炉本体及压力表内部的各种振动，都会对压力表指针的灵敏度及准确度产生影响。

压力表在振动的环境下也会出现指示不准的情况，磁翻柱液位计剧烈的振动会直接引起压力表弹性元件的变形，影响压力表的灵敏度、准确度及使用者对压力表指示值的读取。

预防的办法：

一是要进行加装保温装置；

二是要安装缓冲装置，如三通旋塞就是一种防震装置。

三、超负荷的影响：

压力表中的弹簧弯管、游丝等弹性部件，如经常处于极限或接近于极限状态．经长时工作会导致弹性的减弱或丧失，甚至产生永久变形。

如果压力表指针经常处于接近或大于表盘满刻度的2／3的位置，对压力表的长期工作是不利的。

压力表的超负荷运行并不是仅仅指压力表指示值达到刻度盘最大，实际上超过满刻度2/3的位置时，压力表的弹性元件已经是处于近极限状态。

压力表在超负荷的状态下长期工作，液体涡轮流量计其内部的弹性元件如弹簧管、膜片就会因为长期处于极限或近极限的变形状态而弹性减弱乃至弹性丧失，最终发生永久的变形。

防止的办法是，首先选用压力表时，量程要选得合理，以工作压力处于量程的1／2为最佳。

其次要严格防止锅炉超压运行。

讨论单圈弹簧管式压力表传动机构及其对示值的影响

1、压力表结构

压力表由导压系统（包括接头、弹簧管、限流螺钉等）、齿轮传动机构、示数装置（指针与度盘）和外壳（包括表壳、表盖、表玻璃等）所组成。

氨用压力表弹簧管常用不锈钢材料。

传动机构（机芯）：

机芯的作用是将弹性元件产生的线性位移转为旋转运动，并放大线性位移。

连杆：

连接弹性元件和机芯，组成连杆机构。

表壳：

常用表壳直径有（mm）

2、压力表产生示值误差的变化规律及处理方法

示值误差：

是指在规定的参比工作条件下确定的误差，即正常工作条件下，被检表的读数与标准表的示值之差，它分为线性误差和非线性误差。

线性误差：

是指量程范围内，被检表读数与标准表示值之差成比例地增大或减小。

非线性误差：

压力表的放大比例不能满足要求时，使被检表读数与标准表示值之差呈无规律变化，形成非线性误差。

大家知道压力表在使用过程中产生基本误差和非线性误差的原因是C型弹簧管变型和机芯移位等现象产生，但是C型弹簧管变形使用单位是无法修复的，机芯的位移和变形所产生的误差是可以通过下面的方法进行修正。

压力表机芯在整个行程中连杆移动和角度的大小与指针在刻度盘上偏转角度的大小成正比例关系。

按规程要求指针在全行程中转动的角度，应与刻度盘上所示刻度线角度的大小相等，即以270度时为最佳；

否则，中间刻度两侧示值将出现快、慢变化的不同，产生基本误差或非线性误差。

机芯安装位置的调整：

主要处理压力表在某一段测量范围的非线性误差，顺时针转动机芯安装位置，刻度前半部指针走得慢，刻度后半部指针走得快。

逆时针转动机芯安装位置，则恰恰相反，刻度前半部指针走得快，刻度后半部指针走得慢。

连杆与扇形齿的调整：

主要处理压力表在整个测量范围的非线性误差，改变连杆与扇形齿间夹角的大小，可以调整非线性误差。

调小连杆与扇形齿间夹角，指针在前半部分刻度走得快，指针在后半部指针走得慢。

调大两端与扇形齿轮间的夹角，则相反。

调整螺钉8位置的调整：

可以调整线性误差。

调整螺钉8往右（下）移，指针走得慢；

调整螺钉8往左（上）移，指针走得快。

自由端的调整：

可以调整非线性误差或基本误差，高压压力表的弹簧管顶端与连杆之间有一个椭圆形环状连接（也叫自由端）。

自由端向左调整，刻度前半部分指针走得快，刻度后半部指针走得慢。

自由端向右调整，刻度前半部指针走得慢，刻度后半部指针走得快。

指针处于满刻度时的误差，常常因为初始角小，未达到满度连杆即已被拉足，限制了自由端位移的变化量，一般多采用调整自由端的办法。

向反方向移动自由端的位置，则与上面方法相反。

示值误差的修正

被检表误差总是增加或减少一个固定值。

它是由于指针安装不正确而引起的示值误差（也叫基本误差），只要重新起针调整指针的安装位置即可消除。

被检表误差成正比例地增加或减少。

这类误差（也叫线性误差）主要是传动比有了变化而产生的，只需要调整示值螺钉到正确的位置就能消除。

被检表误差逐渐增大时，将示值螺钉向右调整，扩大扇形齿轮短臂的臂长，将传动比调低。

误差逐渐减小时，应将示值调节螺钉向左调整，缩小扇形齿轮短臂的臂长，将传动比调高。

这种调节方法也就是我们通常所说的“大开小合”的调节法。

被检表示值先后快慢不同，也就是产生了非线性误差。

这种误差的产生，是由于全行程中指针的转角大于或小于度盘上标度角。

调整的方法是变更连杆与扇形齿间的夹角。

示值先快后慢时，逆时针方向旋转机芯或将自由端向外移，扩大连杆与扇形齿间的夹角；

示值先慢后快，则向相反方向调整。

另一种调整方法是，采用中间刻度起针，起针后增减一相同压力值，要求指针向左右两侧偏转相等，并与中间刻度左右相邻两个带有数字的刻度相对正，经过调整后，再重检一遍或进一步调整。

当机芯安装不正、刻度盘偏斜、指针轴不在弹簧管圆弧中心或度盘孔中心，也会出现这种快、慢不同的现象，应松开机芯固定螺钉，适当调整机芯位置或微动度盘加以解决。

仅某一点超差。

首先让指针停在该刻度上，检查各零件间配合情况，传动轴孔是否受阻、连杆是否灵活、齿牙口啮合点有无损伤、异物等，如有，加以排除。

某点出现正误差时，常是因齿牙口啮合点有污物、毛刺；

出现负误差时，多由于齿牙的形损或伤齿造成。

齿牙损伤严重者，应更换新件。

五、检定装置的选择、检定操作步骤及数据处理方法

检定装置选择

压力表的选用应根据使用要求，针对具体情况做具体分析。

在符合生产过程所提出的技术要求条件下，应本着节约的原则，合理地选择仪表的种类、型号、测量范围和精度等级等。

1）仪表类型的选择

选择仪表的总原则是必须满足生产工艺的要求。

具体选择时，可以从三个方面考虑：

（1）被测介质的性质，如温度、压力的高低，粘度的大小，有无腐蚀性，脏污程度，易燃易爆情况等；

（2）对显示的要求，如是一般的现场指示，还是需要远传显示信号报警、数据累积或自动记录等；

（3）环境条件，如环境温度的高低、电磁场的强度、潮湿性、震动性、腐蚀性等情况。

2）仪表测量范围的确定

应根据被测压力的大小来确定仪表的测量范围。

对于弹性式压力表，为了保证弹性元件在弹性变形的安全范围内可靠工作，在确定压力表测量范围时，必须注意留有充分余地。

一般在被测压力较稳定的情况下，最大压力值不应超过仪表测量上限的3/4；

在被测压力波动较大的情况下，最大压力值不应超过仪表上限值的2/3.为了保证测量精度，被测压力的最小值不应低于仪表测量范围的1/3.

根据以上原则，初步计算出仪表的上下限，但并不能以此作为仪表的测量范围。

因为仪表的测量范围已由国家主管部门进行了标准化和系列化，不能任意选取，所以应根据计算值，查阅产品手册与定型生产的仪表测量范围系列相对照，最终确定相应的仪表测量的上下限值。

3）仪表精度等级的选择

应根据生产允许的最大测量误差来确定仪表的精度。

选择时，应在满足生产要求的情况下尽可能选用精度较低、低廉耐用的压力表。

4）标准器的误差要求，标准器的允许误差绝对值不大于被检压力表的绝对值的1/4.可供选用的标准器如下：

a）弹簧管式精密压力表和真空表

b）活塞式压力机

C）活塞式压力真空计

d）液体压力机

e）其他符合标准器误差要求的压力计量标准器

5）环境条件

a）环境温度：

（20-5）摄氏度

b）环境相对温度：

不大于85%

C）环境气压：

大气压

d）压力表应在环境温度：

（20-5）摄氏度，环境相对温度：

不大于85%，环境气压：

大气压环境条件下至少静置2h方可检定

6）检定工作介质

a）测量上限不大于0.25mpa的压力表，工作介质为清洁的空气或无毒。

无害和化学性能稳定的气体。

b）测量上限（0.25--250）mpa的压力表，工作介质为无腐蚀性的液体

C）测量上限为（400--1000）mpa的压力表，为药用甘油和乙二醇混合液或根据标准器所要求使用的工作介质

7）选择依据

在《JJG52-1999弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》中对标准器的误差要求为：

标准器的允许误差的绝对值应不大于被检表允许误差绝对值的1/4。

8）选择实例

有一被检表的测量上限为40MP，精度等级为1.6级，检定时应选用哪种精度等级的标准压力表？

解：

根据上面的求算公式：

1）算出标准表的测量上限=被检表的测量上限（1+1/3）

=40×

4/3

=53.3MPa

即应选用测量上限为60MP的标准压力表。

2）算出标准表的精度等级≤1/4×

被检表的级数×

被检表的测量上限/标准表的测量上限

=1/4×

1.6×

40/60

=0.27%

由于检定规程中精密压力表准确度等级系列为：

0.06，0.1，0.16，0.25，0.4，0.6，因此选0.25级。

检定步骤

压力表检定方法：

一、外观检查

1、新制造的压力表应均匀光滑、无明显剥脱现象。

2、压力表零部件装配应牢固、无松动现象。

3、压力表分度盘上应有以下标志，制造单位或商标;

产品名称;

计量单位和数字计量器具制造许可证标志和编号，真空表应有“-”或“负”的标志，准确度等级，出厂编号。

4、压力表应有安全孔，安全孔上须有防尘装置（不准被测介质溢出表外的压力表除外）。

5、指针指示端应覆盖最短分度线长度的1/3～2/3，指针指示端的宽度应不大于分度线的宽度。

6、读数部分，压力表玻璃应无色透明，不应有妨碍读数的缺陷。

分度盘应平整光洁、各标志清晰可辨。

7、零位，带有止销的压力表，在无压力时，指针应靠近止销，“缩格”应不超过表1规定的允许误差值，无止销的压力表，在无压力时，指针应于零位标志内，零位标志应不超过表1规定的允许误差绝对值2倍。

8、常用准确度等级为±

1%FS，±

1.6%FS，±

2.5%FS，±

4%FS。

二、计量器具

1、工作介质要求为，测量上限不大于0.25MPa的压力表,工作介质为清洁空气或无毒、无害和化学性质稳定的气体。

测量下限不大于（0.25～250）MPa的压力表,工作介质为无腐蚀性的液体。

2、环境条件为，温度在15～25℃之间，相对湿度不大于85%。

环境压力为大气压，压力表应在上述环境至少静置2h方可检定。

3、标准器的允许误差绝对值应不大于被检压力表允许误差绝对值的1/4。

4、标准器具可用弹簧管式精密压力表和真空表、活塞式压力计、活塞式真空压力计

5、辅助设备有，压力校验计、真空校验计。

三、示值误差、回程误差、和轻敲位移的检定

1、示值误差检定的方法，压力表的示值检定按标有数字的分度线进行，检定时逐渐平稳地升压（或降压），当示值达到检测上限后，切断压力源，耐压3min，然后按原检定点平稳地降压（或升压）倒序回检。

2、回程误差，对同一点检定时，在升压（或降压）和降压（或升压）检定时，表1规定的允许误差绝对值。

3、轻敲位移，对每一点检定时，在升压（或降压）和降压（或升压）检定时，轻巧表壳后引起的示值变动量不大于表1规定的允许误差绝对值的1/2。

4、示值误差，对每一检定点，在升压（或降压）和降压（或升压）检定时，轻巧表壳前、后示值与标准器示值之差应符合表1要求。

四、压力表检定方法

1、压力测量上限为0.06MPa时，真空部分检定三点示值。

2、压力测量上限为0.15M