壓力表的計(jì)量檢定與校準(zhǔn)探討

郝群一

（山東省濟(jì)南市計(jì)量檢定測(cè)試院，山東 濟(jì)南 50000）

1 前言

壓力表的計(jì)量檢定與校準(zhǔn)研究，是提高壓力表運(yùn)行準(zhǔn)確性的重要基礎(chǔ)。工業(yè)生產(chǎn)關(guān)系著國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展，壓力表作為工業(yè)生產(chǎn)中的重要設(shè)備之一，協(xié)助工業(yè)生產(chǎn)完成機(jī)械設(shè)備壓力檢測(cè)，為工業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造更安全的條件，從而有效提高工業(yè)生產(chǎn)效率。壓力表的計(jì)量檢定與校準(zhǔn)，直接影響到機(jī)械設(shè)備壓力狀態(tài)?；诖?，必須加大對(duì)壓力表的計(jì)量檢定與校準(zhǔn)研究力度，保證壓力表檢定水平，尤其是安全性方面，改善壓力表計(jì)量檢定與校準(zhǔn)中的不足，細(xì)化檢定過(guò)程，延緩壓力表老化速度，縮小壓力表計(jì)量檢定與校準(zhǔn)誤差，打造更完善的檢定、校準(zhǔn)體系，從而充分發(fā)揮出壓力表在工業(yè)生產(chǎn)中的作用。

2 深層次剖析壓力表結(jié)構(gòu)

壓力表計(jì)量檢定與校準(zhǔn)的優(yōu)化，必須對(duì)壓力表結(jié)構(gòu)有詳細(xì)了解，在掌握所有組件及功能的基礎(chǔ)上，探索更有效的計(jì)量檢定、校準(zhǔn)方法。首先對(duì)壓力表結(jié)構(gòu)詳細(xì)介紹，其次對(duì)壓力表計(jì)量檢定、校準(zhǔn)之間的區(qū)別展開分析，為壓力表計(jì)量檢定與校準(zhǔn)方法創(chuàng)新做好準(zhǔn)備工作。

2.1 壓力表結(jié)構(gòu)介紹

工業(yè)生產(chǎn)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的第一大動(dòng)力，工業(yè)生產(chǎn)中壓力表的應(yīng)用非常頻繁。常見壓力表類型以彈簧式壓力表為主，此次研究主要從彈簧式壓力表著手。彈簧式壓力表的基本組成包括接頭、指針、連桿、彈簧管、度盤、機(jī)芯、襯圈等為主。圖1為彈簧式壓力表結(jié)構(gòu)展示圖。彈簧式壓力表實(shí)施應(yīng)用中，主要依據(jù)彈簧管變形，從而轉(zhuǎn)換壓力表機(jī)芯結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生較強(qiáng)彈性，促使壓力表旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，隨即指針開始轉(zhuǎn)動(dòng)，顯示壓力表檢測(cè)的最終壓力值。特別是機(jī)械設(shè)備壓力值測(cè)定中，壓力表指針會(huì)直接顯示檢測(cè)結(jié)果，以便檢測(cè)人員記錄。

圖1 彈簧式壓力表結(jié)構(gòu)圖

2.2 區(qū)分壓力表計(jì)量檢定、校準(zhǔn)

（1）壓力表的計(jì)量檢定。計(jì)量檢定工作開展，必須嚴(yán)格按照國(guó)家授權(quán)計(jì)量部門經(jīng)不斷研究后提出的計(jì)量檢定規(guī)程及計(jì)量檢定程序，符合計(jì)量檢定要求。定期檢定壓力表機(jī)芯，對(duì)壓力表誤差范圍客觀評(píng)定，計(jì)量檢定結(jié)束，符合檢定標(biāo)準(zhǔn)的壓力表獲得計(jì)量部門授予的合格證書，若達(dá)不到檢定標(biāo)準(zhǔn)，則必須及時(shí)調(diào)整，更換零部件或者其他整改，待調(diào)整完畢再次重復(fù)檢定、授予合格證的過(guò)程，直至所有壓力表均取得合格證結(jié)束計(jì)量檢定。

（2）壓力表的校準(zhǔn)。壓力表的校準(zhǔn)，同樣需遵循國(guó)家授權(quán)計(jì)量部門提出的流程與校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)比計(jì)量檢定，校準(zhǔn)的自行操作空間更大。對(duì)于部分工廠來(lái)講，因?yàn)閷?duì)精準(zhǔn)度的實(shí)際要求并不是很高，所以可以不參照校準(zhǔn)硬性標(biāo)準(zhǔn)，自行完成壓力表校準(zhǔn)。

3 壓力表計(jì)量檢定內(nèi)容研究

壓力表計(jì)量檢定，主要針對(duì)壓力表的靈敏性、穩(wěn)定性等一系列壓力表性能展開計(jì)量檢定，保證壓力表始終處于正常狀態(tài)，及時(shí)更換老化零部件，延長(zhǎng)壓力表使用功能與壽命。在計(jì)量檢定中，其一是外觀檢定；其二是誤差檢定。

（1）外觀檢定。外觀檢定中，首先是零部件，外觀沒有磨損、零部件組裝到位，沒有意識(shí)情況。合格證書內(nèi)容是否全面，生產(chǎn)型號(hào)與安全等級(jí)、使用年限等是否準(zhǔn)確。杜絕任何假冒偽劣產(chǎn)品的出現(xiàn)，將壓力表運(yùn)轉(zhuǎn)損失降到最低。此外外觀玻璃不能有任何污垢，不能影響壓力表讀數(shù)。

（2）誤差檢定。誤差檢定包括兩方面，一方面是壓力表正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間的誤差檢定；一方面是壓力表不運(yùn)轉(zhuǎn)期間的誤差檢定。檢定壓力表歸零狀態(tài)，多方面檢定壓力表誤差程度，由此提高壓力表的安全性與檢測(cè)精準(zhǔn)性。

4 壓力表計(jì)量檢定與校準(zhǔn)的具體操作

4.1 安裝設(shè)置

壓力表計(jì)量檢定中，包括對(duì)安裝設(shè)置的檢定。安裝設(shè)置期間，需對(duì)周圍環(huán)境詳細(xì)調(diào)查，盡量以方便觀察壓力表的空間范圍為主，還要考慮壓力表清理的便捷性，盡量規(guī)避輻射熱或者易出現(xiàn)凍結(jié)的環(huán)境。必須保證垂直安裝，如果壓力表安裝的位置相對(duì)比較高，則可以根據(jù)實(shí)際情況，略微傾斜（注意必須向前方傾斜），方便檢測(cè)人員觀察。按照安裝規(guī)范，傾斜角度必須≤30°。及時(shí)安裝緩沖彎管，幫助壓力表將壓縮空氣有效環(huán)節(jié)，減輕彈簧彎管的壓力，同時(shí)及時(shí)清除壓力表中的積存凝結(jié)水。此外還要在緩沖彎管、壓力表間隔位置設(shè)置三通旋塞，若間隔比較小，可以改成針型閥，為壓力表更換提供方便，并且校驗(yàn)更有利。

4.2 操作規(guī)程檢定

壓力表操作過(guò)程中，必須完成國(guó)家計(jì)量部門統(tǒng)一的壓力表質(zhì)量校驗(yàn)，并且擁有檢驗(yàn)合格證。壓力表正常使用期間，校驗(yàn)周期為6個(gè)月。操作規(guī)程檢定步驟主要包括如下內(nèi)容：

結(jié)合國(guó)家壓力表操作相關(guān)規(guī)定，壓力表計(jì)量檢定相關(guān)工作人員，需根據(jù)被計(jì)量檢定的壓力表對(duì)象，選擇與其量程同等的校驗(yàn)器，同時(shí)檢查量程標(biāo)準(zhǔn)表有效期。參考精密測(cè)量技術(shù)以及檢定精度等要求，根據(jù)計(jì)量檢定規(guī)程，明確計(jì)量檢定允許基本誤差，隨即計(jì)算出壓力表基本誤差范圍，同時(shí)得到絕對(duì)值。按規(guī)定，被測(cè)對(duì)象的基本誤差絕對(duì)值必須是量程標(biāo)準(zhǔn)表的25%。校驗(yàn)儀調(diào)整完畢，安裝標(biāo)準(zhǔn)表、被檢表，如果被檢表屬于禁油表，如氧氣或者乙炔，安裝之前必須做到接頭檢測(cè)，要求安裝位置必須為油水分離器位置。及時(shí)檢查油路空氣，適當(dāng)對(duì)校驗(yàn)器進(jìn)行調(diào)整，從而確保校驗(yàn)儀的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

時(shí)刻對(duì)計(jì)量檢定環(huán)境情況進(jìn)行觀察，尤其是室溫、濕度等，符合檢定規(guī)定，若環(huán)境不理想，則需要通過(guò)空調(diào)適當(dāng)調(diào)整。檢定規(guī)范中，溫度要求標(biāo)準(zhǔn)為（20±5）℃，相對(duì)濕度要求標(biāo)準(zhǔn)為≤85%。溫濕度的觀測(cè)與調(diào)整，都必須及時(shí)記錄到壓力表檢定表中。壓力表外觀、零位的計(jì)量檢定，以目力觀測(cè)為主。外形符合規(guī)定要求，所有標(biāo)志齊全，讀數(shù)無(wú)影響，表盤內(nèi)容規(guī)范。零位觀測(cè)過(guò)程中，對(duì)于有沒有止銷必須分開檢定，根據(jù)計(jì)量檢定規(guī)程完成歸零檢定，及時(shí)記錄計(jì)量檢定結(jié)果。壓力表示值計(jì)量檢定過(guò)程中，以分度線為參考，分別以升壓、降壓操作，觀察壓力表示值變化。若壓力表正在平穩(wěn)的進(jìn)行升壓或者是降壓，待壓力表的指針與分度線重合，記錄此狀態(tài)下的壓力表示值，設(shè)定其為被檢示值。隨即敲擊壓力表的表殼，并且再次讀數(shù)，將敲擊后的示值、位移等均準(zhǔn)確記錄。待壓力表示值達(dá)到計(jì)量檢定規(guī)定上限，及時(shí)將壓力表供壓閥關(guān)閉，并且切斷真空源。觀察耐壓情況，觀察時(shí)間為3min。壓力表計(jì)量檢定中，根據(jù)原檢定點(diǎn)適當(dāng)調(diào)整壓力，同樣從升壓、降壓兩方面完成倒序回檢。這其間需要注意，如果壓力表屬于真空表類型，則必須檢定真空情況，如果壓力表屬于特殊類型，則根據(jù)實(shí)際情況確定是否需要增加檢定項(xiàng)。任何類型的壓力表檢定，都必須嚴(yán)格按照檢定規(guī)整展開，所有檢定數(shù)據(jù)均詳細(xì)記錄。

誤差讀取方面的計(jì)量檢定，參考檢定規(guī)程，壓力表示值的估讀，需以分度值1/5為標(biāo)準(zhǔn)。正常壓力表的讀數(shù)主要以對(duì)線讀數(shù)為主，但是計(jì)量檢定中的被檢定壓力表，則以估計(jì)讀數(shù)為主。對(duì)比對(duì)線讀數(shù)、估計(jì)讀數(shù)，對(duì)線讀數(shù)的準(zhǔn)確性明顯高于估計(jì)讀數(shù)。估計(jì)讀數(shù)主要針對(duì)壓力表刻線間隔、反射背景以及末端寬度等條件下，估計(jì)讀數(shù)更方便。估計(jì)讀數(shù)，需以分度值1/10為標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)壓力表計(jì)量檢定規(guī)程，通過(guò)檢定數(shù)值的整理，符合規(guī)程視為檢定達(dá)標(biāo)。對(duì)比達(dá)標(biāo)的壓力表，及時(shí)填寫合格標(biāo)簽，合格標(biāo)簽只能貼于壓力表玻璃內(nèi)側(cè)，不影響壓力表表盤功能，隨后進(jìn)行密封處理，待鉛封完畢，標(biāo)注等級(jí)。若不符合規(guī)程視為檢定不達(dá)標(biāo)，需針對(duì)檢定不合格項(xiàng)目再次調(diào)整檢定，經(jīng)過(guò)不斷調(diào)整與檢定，最終達(dá)到符合規(guī)整的目的。經(jīng)過(guò)調(diào)整后的壓力表若檢定達(dá)標(biāo)，除合格標(biāo)簽之外，還需貼上重新執(zhí)行標(biāo)簽。如果壓力表的損壞比較嚴(yán)重，經(jīng)檢定后發(fā)現(xiàn)不能修復(fù)，需在計(jì)量器具報(bào)廢單上填寫壓力表相關(guān)信息，交由計(jì)量室負(fù)責(zé)人，通過(guò)有效審批，確定是否報(bào)廢。若劃入報(bào)廢單元的壓力表，需及時(shí)粘貼禁用標(biāo)簽。避免出現(xiàn)報(bào)廢壓力表錯(cuò)用的情況，及時(shí)排除安全隱患。

4.3 壓力表檢定常見故障

壓力表檢定過(guò)程中，常見故障是影響檢定結(jié)果的重要因素，目前對(duì)計(jì)量檢定工作整理發(fā)現(xiàn)，壓力表故障主要包括以下幾方面：

（1）如果壓力表的壓力出現(xiàn)明顯升高，但是壓力表指針卻沒有任何動(dòng)作，則代表壓力表出現(xiàn)異常。之所以如此，主要原因如下：第一是壓力表的旋塞沒有打開；第二是旋塞或者存水彎管等出現(xiàn)堵塞；第三是壓力表指針被異物卡住或者中心軸、指針連接出現(xiàn)問(wèn)題。

（2）壓力表指針出現(xiàn)異常抖動(dòng)現(xiàn)象。此故障出現(xiàn)的主要原因是壓力表的游絲被損壞。當(dāng)然若旋塞堵塞或者是存水彎管堵塞，同樣會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。中心軸兩端受到各方面影響而出現(xiàn)無(wú)故彎曲抑或是壓力表軸兩端位置雖然轉(zhuǎn)動(dòng)但是卻不同心，這些都會(huì)造成壓力表指針抖動(dòng)。

（3）壓力表指針不能及時(shí)歸回零位。這種故障的出現(xiàn)，首先是因?yàn)閺椈蓮澒芤驗(yàn)槭褂媚晗藁蛘呖陀^條件的影響，彈性逐漸喪失；其次是中心軸與指針連接位置出現(xiàn)松動(dòng)，指針被無(wú)故卡??；最后是壓力表旋塞、存水彎管等出現(xiàn)嚴(yán)重的堵塞。

（4）壓力表指示不正確，頻繁出現(xiàn)超出規(guī)定誤差的情況。這種故障的出現(xiàn)，首先是彈簧管在壓力表持續(xù)運(yùn)作下，溫度過(guò)高甚至超出承載范圍，繼而出現(xiàn)變形的現(xiàn)象。其次是壓力表中的齒輪磨損比較嚴(yán)重，游絲出現(xiàn)紊亂等；最后是壓力表旋塞出現(xiàn)泄漏。

4.4 壓力表調(diào)整示值的方法分析

壓力表作為工業(yè)生產(chǎn)的重要組件之一，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中的機(jī)械設(shè)備壓力檢測(cè)非常關(guān)鍵。壓力表計(jì)量檢定與校準(zhǔn)期間，示值問(wèn)題一直困擾著計(jì)量檢定工作。壓力表計(jì)量檢定期間，頻繁出現(xiàn)檢定點(diǎn)超差值相同的情況。對(duì)于這種現(xiàn)象的處理，首先是壓力表升壓過(guò)程中，選定計(jì)量檢定的第一個(gè)檢定點(diǎn)，將壓力表指針重新安裝，并及時(shí)對(duì)示值校準(zhǔn)。計(jì)量檢定中差值出現(xiàn)明顯線性誤差情況。積極觀察誤差變化情況，若誤差持續(xù)增加，則及時(shí)調(diào)整示值調(diào)節(jié)螺釘，迅速向外移動(dòng)，將示值指針的臂長(zhǎng)增加。若誤差逐漸減小，則以相反方向調(diào)整示值調(diào)節(jié)螺釘，迅速向內(nèi)移動(dòng)，將示值指針的臂長(zhǎng)減小。如果壓力表示值出現(xiàn)超差先快后慢的情況，反方向調(diào)整機(jī)芯，并調(diào)整扇形齒輪、拉桿之間夾角或者正方向調(diào)整機(jī)芯，調(diào)整扇形齒輪、拉桿之間的夾角。通過(guò)對(duì)夾角適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大或者縮小，及時(shí)完成示值調(diào)整。壓力一半的情況下，示值會(huì)出現(xiàn)超差情況，若持續(xù)升壓，則于壓力表中心位置，拆卸壓力表指針后重新安裝，觀察示值誤差變化，如果誤差并沒有消除，還需要對(duì)拉桿、扇形齒輪夾角進(jìn)行調(diào)整，再次觀察示值誤差，還沒有消除的情況下，重復(fù)上述操作，直至誤差消除。

如果示值并沒有明顯超差，只存在點(diǎn)超差現(xiàn)象。需對(duì)機(jī)芯進(jìn)行檢查，并查看機(jī)芯附近，示值超差為正差的情況下，齒輪嚙齒位置會(huì)存在毛刺或者污物等，及時(shí)清理。示值超差為負(fù)差的情況下，機(jī)芯附近齒牙存在明顯磨損現(xiàn)象，視情況決定是否需要修復(fù)或者加固齒牙更換。若壓力表在計(jì)量檢定中存在多次調(diào)整的情況，但是調(diào)整結(jié)束后超差問(wèn)題依然沒有解決，并且指針異常，無(wú)法回歸零位。對(duì)此就需要檢查彈簧管情況，確定是否存在變形，若變形必須及時(shí)更換。待壓力表調(diào)整完畢，將壓力表的各個(gè)部件及時(shí)裝配好，隨即重新展開計(jì)量檢定。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，壓力表是工業(yè)生產(chǎn)不可或缺的檢測(cè)設(shè)備，通過(guò)壓力表檢測(cè)機(jī)械設(shè)備壓力狀態(tài)，及時(shí)排除安全隱患。壓力表計(jì)量檢定與校準(zhǔn)，必須提前對(duì)壓力表內(nèi)部結(jié)構(gòu)詳細(xì)了解，同時(shí)還要認(rèn)識(shí)到計(jì)量檢定、校準(zhǔn)之間的區(qū)別。在此基礎(chǔ)上，對(duì)壓力表計(jì)量檢定的具體操作流程優(yōu)化，逐步完成計(jì)量檢定工作，有效排除壓力表常見故障，在此基礎(chǔ)上，提高壓力表計(jì)量檢定、校準(zhǔn)水平。