彈簧管壓力表

摘 要:彈簧管壓力表作為力學(xué)類指示儀表，它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固耐用，使用維護(hù)方便，工作安全可靠，指示明顯直接讀數(shù)。它的外形小，重量輕，測(cè)量范圍廣，在一般振動(dòng)狀態(tài)下影響小，并且具有生產(chǎn)測(cè)量上足夠的精度，價(jià)格還比較低廉。測(cè)量范圍也比較大，因此被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域?？梢杂脕?lái)測(cè)量液體、氣體、蒸汽壓力和真空負(fù)壓力。

關(guān)鍵詞:彈簧管壓力表

中圖分類號(hào):TP2\t\t\t文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A\t\t\t文章編號(hào):1672-3791(2011)10(a)-0118-01

1 彈簧管壓力表的主要部件及其作用

彈簧管式壓力表主要部件有彈簧管、機(jī)芯，指示機(jī)構(gòu)、外殼等，其中機(jī)芯和彈簧管應(yīng)算是關(guān)鍵部件，機(jī)芯是壓力表的“心臟”部位，它由中心齒輪，扇形齒輪，游絲，連桿和擋板組成，彈簧管應(yīng)算是“感覺神經(jīng)”吧。

彈簧管的主要功能是起壓力到位移的轉(zhuǎn)換作用，此外還有密封、介質(zhì)隔離及溫度補(bǔ)償?shù)淖饔?。它是表中的壓力正比于位移轉(zhuǎn)換過(guò)程的主要元件。彈簧管的材料應(yīng)選擇彈性性能好、彈性極限高、持久極限和蠕變彎曲性能好，能耐腐蝕，耐溫耐壓的，同時(shí)也要考慮經(jīng)濟(jì)性。

指針:用金屬片制成，用來(lái)指示壓力的讀數(shù)。常用的是刀型指針，指針指示端的寬度應(yīng)該不大于壓力表分度線的寬度，長(zhǎng)度要求能覆蓋壓力表上最短分度線長(zhǎng)度的1/3～2/3之間。

刻度盤:是用鋁質(zhì)合金制成的，刻度盤上應(yīng)該標(biāo)明計(jì)量單位和數(shù)字，準(zhǔn)確度等級(jí)，出廠編號(hào)，制造商，以及產(chǎn)品名稱，制造器具許可證標(biāo)志和編號(hào)等信息。

中心齒輪:是主要的傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)，壓力較低的壓力表中心齒輪由銅合金制成，壓力較高的壓力表中心齒輪由鋼制成。

扇形齒輪:與中心齒輪嚙合，它的扇把部分開有長(zhǎng)槽，通過(guò)調(diào)節(jié)螺絲與連桿連接，長(zhǎng)槽是用來(lái)調(diào)整傳動(dòng)比例的。

游絲:的作用是產(chǎn)生反作用力矩，以消除中心齒輪與扇形齒輪嚙合時(shí)機(jī)械間隙所引起的滑動(dòng)誤差。

連桿:是彈簧管與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的橋梁，它與扇形齒輪配合，改變傳動(dòng)比，達(dá)到變更放大因數(shù)的目的。

擋板:作用是防止在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于振動(dòng)而使扇形齒輪與中心齒輪脫開。

調(diào)整螺絲:用來(lái)固定和變動(dòng)連桿與扇形齒輪的相對(duì)位置及角度，并調(diào)節(jié)傳動(dòng)比。

彈簧管作為感壓元件，在被測(cè)介質(zhì)壓力的作用下，自由端產(chǎn)生一定的直線位移，這一位移通過(guò)機(jī)芯(連桿帶動(dòng)扇形齒輪)轉(zhuǎn)換成角位移，帶動(dòng)中心軸上的指針在度盤上指示出相應(yīng)的壓力值。壓力表經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用和受壓，內(nèi)部各機(jī)件難免要出現(xiàn)一些磨損、變形，導(dǎo)致產(chǎn)生各種誤差和故障，使壓力表的原有精度降低，傳遞量值失真。為了使壓力表達(dá)到指示正確，運(yùn)行安全可靠的目的，應(yīng)定期檢查壓力表，及時(shí)調(diào)整或修理。

壓力表的彈簧管作為“神經(jīng)中樞”式的感壓元件，其靈敏度與材質(zhì)有著非常密切的關(guān)系。制造彈簧管的材質(zhì)越軟，靈敏度越高。壓力表的彈簧管一般選錫磷青銅來(lái)制造(在被測(cè)壓力低于10MPa時(shí));當(dāng)被測(cè)壓力高于10MPa時(shí)，用鋼材制造，對(duì)于測(cè)量腐蝕性介質(zhì)的壓力表彈簧管，則用不銹鋼來(lái)制造。這是因?yàn)殂~質(zhì)彈簧管比鋼質(zhì)彈簧管的靈敏度高。另外，彈簧管的靈敏度還與彈簧管的形狀有關(guān)，它的截面形狀越扁，管壁越薄，彎轉(zhuǎn)角度越大，靈敏度就越高，彈簧管一般如不承受超負(fù)荷壓力，不經(jīng)受猛烈撞擊時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生扭曲變形，但在壓力表的各有關(guān)部件配合良好，且油路暢通的情況下，如果總是回程產(chǎn)生較大的誤差，或者壓力表指針不回零位，則應(yīng)判斷彈簧管已經(jīng)變形了。彈簧管變形后，壓力表無(wú)法修理，應(yīng)于報(bào)廢或更換新的彈簧管。為了保證壓力表的精度和測(cè)量結(jié)果的可靠性，規(guī)定了壓力表的允許基本誤差。

2 壓力表的示值超差，一般有下列幾種情況

(1)在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)，指針讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)示值相差某一固定值。

這種誤差的特點(diǎn)是:不管在哪個(gè)被檢點(diǎn)，被檢表的示值和標(biāo)準(zhǔn)表的示值總是相差某一固定值，即:每個(gè)被檢點(diǎn)的示值誤差都相同。這是由于指針安裝不正確而引起的系統(tǒng)誤差，調(diào)整這種誤差只要起下表針，重新將其安裝在正確的位置上即可;如果誤差極小，也可以稍微轉(zhuǎn)動(dòng)一下度盤，就可以消除。

(2)在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)，被檢表誤差成比例的增加(或減少)。

出現(xiàn)這種誤差的原因，主要是傳動(dòng)比發(fā)生了變化。這時(shí)只要移動(dòng)一下示值調(diào)整螺釘就可以了。當(dāng)被檢表的示值誤差呈逐漸增大趨勢(shì)時(shí)，將示值調(diào)整螺釘向外移一下，(即向右調(diào))，使扇形齒輪扇形那端的臂變長(zhǎng)，使被檢表的誤差逐漸減小;當(dāng)被檢表的示值誤差呈逐漸減少趨勢(shì)時(shí)，將示值調(diào)整螺釘向里調(diào)(即向左)，使扇形齒輪扇形那端的臂變短，這樣被檢表的誤差會(huì)逐漸增大，以消除壓力表原來(lái)呈逐漸減小趨勢(shì)的誤差。

(3)被檢表的誤差不是隨負(fù)荷的增大成比例的增大或減少，而是由正誤差逐漸趨向于負(fù)誤差，或由負(fù)誤差逐漸趨向于正誤差，呈非線性變化。

這種誤差是由于全行程中指針的轉(zhuǎn)角與度盤上的標(biāo)度角不一致造成的。調(diào)整時(shí)，主要得變更連桿與扇形齒間的夾角。當(dāng)示值由正誤差向負(fù)誤差變化時(shí)，可以順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)機(jī)芯，也可以將彈簧管的自由端向外移，使連桿與扇形齒輪間的夾角變大;反之，當(dāng)示值由負(fù)誤差向正誤差變化時(shí)，可以逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)機(jī)芯。也可將彈簧管的自由端向里移，從而縮小連桿與扇形齒輪間的夾角，必要時(shí)，也可以更換一個(gè)稍長(zhǎng)的連桿。調(diào)整這種誤差;另一種方法是，從中間刻度起針，起針后，增減一相同的壓力值時(shí)，使指針向兩側(cè)偏轉(zhuǎn)的角度一樣大，而且能與中間那一刻度的左右相鄰兩刻度相對(duì)。另外，當(dāng)度盤偏斜或指針軸不在彈簧管圓弧中心或度盤孔中心時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)這種誤差，這時(shí)要松開固定機(jī)芯的螺釘，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整一下機(jī)芯的固定位置或者稍稍動(dòng)一下度盤來(lái)解決。

3 其他原因?qū)е碌膲毫Ρ砉收霞敖鉀Q辦法

在檢定壓力表的過(guò)程中，當(dāng)加壓旋轉(zhuǎn)，而壓力表沒(méi)有指示或只有微小指示時(shí)，一般是以下四種原因造成的，(1)校驗(yàn)泵的閥門沒(méi)有打開，解決的辦法很簡(jiǎn)單了。(2)彈簧管漏油 只要烙鐵把漏油處補(bǔ)好即可，補(bǔ)不好的要更換新的彈簧管。(3)是接頭墊圈悶死，進(jìn)壓孔有污物堵塞，這時(shí)要卸下壓力表，檢查墊圈并把墊圈的孔對(duì)準(zhǔn)校驗(yàn)臺(tái)的進(jìn)壓孔。孔內(nèi)如果有污物，就應(yīng)該立即取出或清洗校驗(yàn)泵。(4)是機(jī)件被卡住，扇形齒輪和中心齒輪沒(méi)有嚙合好。碰到這種情況要仔細(xì)檢查各部分機(jī)件的活動(dòng)情況，連桿兩頭都應(yīng)固定并且能上下活動(dòng)。上壓板與中心齒輪的結(jié)合不得過(guò)緊，如過(guò)緊應(yīng)在固定柱上加墊圈。中心齒輪與扇形齒輪應(yīng)配合緊密并能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。

如果壓力表有壓力指示，但指針有局部跳動(dòng)或輕敲跳動(dòng)，則是以下幾種原因造成的:(1)是中心齒輪與扇形齒輪有磨損，不能緊密嚙合，或中心齒輪與扇形齒輪有毛刺或灰塵卡住。如有毛刺可用金相砂紙打光。如中心齒輪已磨損，可把它旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。如果有灰塵，則用刷子或吹氣球去掉灰塵，如果扇形齒輪中心幾個(gè)齒已經(jīng)磨損并不能避開，就必須得更換了。(2)是連桿的某一頭有卡住現(xiàn)象，不靈活，這時(shí)要用專用調(diào)整連桿的工具將連桿校正。(3)是游絲外圈碰住扇形齒輪，這時(shí)要把游絲收緊，以不碰到為宜。(4)是中心齒輪與底板軸孔有單邊碰住或磨損，或上壓板軸孔磨損，有單邊碰住現(xiàn)象。要把軸孔用凡爾砂研磨，消除缺損部分。(5)是中心軸彎曲，與上下底板相碰撞。解決的最簡(jiǎn)單的辦法是更換中心軸。

4 結(jié)語(yǔ)

壓力表在日常的檢定和使用中出現(xiàn)故障的情況一般就以上幾種，工作中我們應(yīng)視其不同的情況，采取不同的措施。