壓力表檢定的操作與發(fā)展

胡美芳

摘要：隨著工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，壓力表在現(xiàn)代工業(yè)中扮演著重要的角色，被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，如石油化工、航空航天、軌道交通等。然而，壓力表在使用過程中可能存在誤差，為確保其測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，需要定期檢定。本文首先介紹壓力表的結(jié)構(gòu)和工作原理，其次分析國內(nèi)外壓力表檢定的發(fā)展情況，針對壓力表檢定中可能存在的問題列舉了應(yīng)注意的內(nèi)容，最后詳細(xì)闡述壓力表檢定的操作方式，以供參考。

關(guān)鍵詞：壓力表；檢定；操作

DOI：10.12433/zgkjtz.20233146

一、壓力表的結(jié)構(gòu)與工作原理

壓力表是一種用于測量壓力的儀器，通常由壓力測量元件、指針、表盤、機(jī)芯等組成。其結(jié)構(gòu)與工作原理如下：

（一）結(jié)構(gòu)

壓力測量元件是壓力表的核心部件，它直接接觸被測壓力介質(zhì)并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的機(jī)械變形。常見的壓力測量元件有彈性元件和電子式傳感器兩種。彈性元件是一種通過形變測量壓力的測量元件，包括彈性薄膜、彈簧、膜片等。當(dāng)受壓力作用時(shí)，彈性元件產(chǎn)生相應(yīng)變形，變形后的信息可以被傳遞到表盤上的指針上，以顯示壓力值。電子式傳感器是一種通過電子信號測量壓力的測量元件，包括壓力傳感器、信號轉(zhuǎn)換器、數(shù)字顯示器等。當(dāng)受到壓力作用時(shí)，壓力傳感器會產(chǎn)生相應(yīng)的電信號，信號經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換器后，可以被數(shù)字顯示器顯示。

指針與表盤是用于顯示壓力值的部件，指針通常由金屬材料制成，表盤通常由玻璃或塑料材料制成。當(dāng)受到壓力作用時(shí)，壓力測量元件會產(chǎn)生相應(yīng)變形，變形后的信息被傳遞到指針上，顯示壓力值。機(jī)芯是壓力表中的核心部件之一，由彈簧、齒輪、傳動桿等組成。當(dāng)壓力測量元件受到壓力作用時(shí)，會產(chǎn)生變形，變形后的信息會被傳遞到機(jī)芯中，機(jī)芯會通過齒輪傳動桿等部件，將變形信息轉(zhuǎn)換為指針的運(yùn)動。

1—接頭；2—外殼；3—刻度盤；4—指針；

5—彈簧管；6—封頭；7—拉桿；8—齒輪傳動機(jī)構(gòu)

圖1 ? 彈簧管壓力表法人結(jié)構(gòu)

（二）工作原理

當(dāng)被測壓力介質(zhì)作用于壓力測量元件時(shí)，元件產(chǎn)生機(jī)械變形，變形后的信息被傳遞到機(jī)芯中。機(jī)芯通過齒輪傳動桿等部件，將變形信息轉(zhuǎn)換為指針運(yùn)動，指針在表盤上指示出壓力值。需要注意的是，壓力表的測量范圍和精度都是有限的，不同的壓力表適用于不同的測量范圍和精度要求。在使用壓力表測量時(shí)，要根據(jù)被測壓力介質(zhì)的性質(zhì)和測量要求選擇合適的壓力表，并正確使用和操作。另外，壓力表還要經(jīng)過定期的校準(zhǔn)和檢定，以確保測量精度和可靠性。這些工作要由專業(yè)的檢定機(jī)構(gòu)或廠家進(jìn)行，對于用戶而言，要按照規(guī)定的周期和方法維護(hù)和管理壓力表。

二、壓力表檢定的發(fā)展情況

壓力表檢定的歷史可以追溯到十八世紀(jì)。當(dāng)時(shí)，科學(xué)家們使用U形管作為測量壓力的工具。十九世紀(jì)，使用機(jī)械式壓力計(jì)測量壓力，但由于測量精度不高，常需要進(jìn)行校正。二十世紀(jì)初，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子式壓力計(jì)的出現(xiàn)大大提高了測量精度，從此壓力表的檢定方式也發(fā)生了變化。目前，壓力表檢定主要分為靜態(tài)校準(zhǔn)和動態(tài)校準(zhǔn)兩種類型。靜態(tài)校準(zhǔn)是指在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行的校準(zhǔn)，通過比較壓力表的讀數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力源的讀數(shù)確定準(zhǔn)確性。動態(tài)校準(zhǔn)是指在動態(tài)狀態(tài)下進(jìn)行的校準(zhǔn)，通過對壓力表進(jìn)行周期性的壓力變化測試來確定響應(yīng)速度和穩(wěn)定性。在壓力表檢定技術(shù)的發(fā)展過程中，自動化、數(shù)字化和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用也逐漸得到普及。現(xiàn)代化的壓力表檢定設(shè)備可以自動完成壓力變化測試，根據(jù)檢定結(jié)果自動調(diào)整校準(zhǔn)參數(shù)，提高檢定效率和準(zhǔn)確性。同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用也使得壓力表的檢定數(shù)據(jù)能實(shí)現(xiàn)數(shù)字化存儲、分析和管理，為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量控制提供便捷?？傊?，壓力表檢定的發(fā)展經(jīng)歷了從U形管到機(jī)械式壓力計(jì)再到電子式壓力計(jì)的演變，檢定方式也由靜態(tài)校準(zhǔn)向動態(tài)校準(zhǔn)轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)代化的壓力表檢定設(shè)備的出現(xiàn)進(jìn)一步提高了檢定效率和準(zhǔn)確性，數(shù)字化和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用也使得檢定數(shù)據(jù)得以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化存儲、分析和管理，為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量控制提供了便捷。

三、壓力表檢定在操作過程中應(yīng)該注意的問題

壓力表是一種常用的工業(yè)測量儀器，但隨著使用時(shí)間的增長和環(huán)境的變化，壓力表會發(fā)生偏差，影響測量精度。為了保證準(zhǔn)確性和可靠性，需要定期檢定壓力表。在壓力表檢定過程中，需要注意以下問題：第一，檢定環(huán)境，保持穩(wěn)定，溫度、濕度、氣壓等環(huán)境因素應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)。應(yīng)盡量避免其他外界因素對壓力表的干擾，如電磁場、振動等。第二，標(biāo)準(zhǔn)器的準(zhǔn)確性，這是壓力表檢定的基礎(chǔ)，應(yīng)確保標(biāo)準(zhǔn)器的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。標(biāo)準(zhǔn)器應(yīng)是具備國家標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的、經(jīng)過校準(zhǔn)的儀器，要定期檢查準(zhǔn)確性。第三，壓力表的選擇。在檢定過程中，選擇合適的壓力表進(jìn)行校準(zhǔn)，根據(jù)壓力表的測量范圍、精度等指標(biāo)選擇。同時(shí)，檢查壓力表的外觀是否有損壞或變形，防止校準(zhǔn)過程中出現(xiàn)誤差。第四，檢定方法。要根據(jù)壓力表的類型和規(guī)格選擇相應(yīng)的檢定方法，包括靜態(tài)校準(zhǔn)和動態(tài)校準(zhǔn)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，檢定人員應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)操作流程。第五，檢定周期。不同的壓力表在不同工作環(huán)境下的使用壽命和檢定周期也不同，因此要根據(jù)具體情況確定檢定周期。

四、壓力表檢定的操作方式

（一）檢定前的準(zhǔn)備

在進(jìn)行壓力表檢定前，要進(jìn)行一系列準(zhǔn)備工作，第一，檢查壓力表的外觀是否完好，包括表盤、指針、表殼、玻璃等。第二，檢查壓力表的使用環(huán)境，包括溫度、濕度、氣壓等環(huán)境因素是否符合檢定標(biāo)準(zhǔn)的要求。第三，檢查標(biāo)準(zhǔn)器的準(zhǔn)確性。根據(jù)壓力表的類型和規(guī)格選擇標(biāo)準(zhǔn)器，根據(jù)不同類型和規(guī)格的壓力表選擇標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行校準(zhǔn)。第四，檢查檢定設(shè)備和工具的準(zhǔn)確性。

（二）規(guī)范壓力表檢定操作

規(guī)范的壓力表檢定操作流程可以確保檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，也能提高工作效率，減少操作失誤。

第一，檢定前要仔細(xì)檢查被檢壓力表的外觀、指針和接口等部分，確保完好無損，讀數(shù)準(zhǔn)確。如果發(fā)現(xiàn)問題，要及時(shí)處理、修理或更換。

第二，準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)器，根據(jù)檢定標(biāo)準(zhǔn)，確保標(biāo)準(zhǔn)器精度高于被檢壓力表。

第三，準(zhǔn)備校準(zhǔn)設(shè)備，包括壓力表泵、接頭等，需要進(jìn)行校準(zhǔn)和檢查。

第四，環(huán)境檢查，檢查溫度、濕度、光照等條件是否符合需求，如果不滿足，需要調(diào)整。

第五，將標(biāo)準(zhǔn)器與被檢壓力表連接，按照檢定標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行校準(zhǔn)。在校準(zhǔn)過程中，注意記錄被檢壓力表的讀數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)器讀數(shù)、環(huán)境條件等數(shù)據(jù)。

第六，進(jìn)行重復(fù)檢定，復(fù)核檢定結(jié)果。如果發(fā)現(xiàn)偏差較大，需要重復(fù)檢定，直至結(jié)果符合需求。記錄檢定結(jié)果，記錄每次檢定的數(shù)據(jù)和結(jié)果，以便后續(xù)分析和處理。標(biāo)記被檢壓力表，在檢定合格后，在被檢壓力表上打上檢定標(biāo)記，表明該壓力表已檢定合格。同時(shí)，在檢定記錄中標(biāo)注該標(biāo)記的位置和日期。

總之，要嚴(yán)格按照規(guī)范的操作流程進(jìn)行操作，仔細(xì)檢查被檢壓力表、準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)器和校準(zhǔn)設(shè)備，檢查環(huán)境條件是否符合要求，按照檢定標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行校準(zhǔn)，并記錄檢定數(shù)據(jù)和結(jié)果。只有這樣，才能確保檢定結(jié)果的準(zhǔn)確可靠，為生產(chǎn)和質(zhì)量控制提供有效支撐。

（三）合理運(yùn)用檢定方法

合理運(yùn)用檢定方法很重要，可以提高檢定效率、降低成本、確保檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。相關(guān)建議如下：

第一，選擇適當(dāng)?shù)臋z定方法。例如，在進(jìn)行高精度壓力表的檢定時(shí)，要使用精密的標(biāo)準(zhǔn)器，采用高精度的檢定方法。而進(jìn)行普通壓力表的檢定時(shí)，可以采用較為簡單的檢定方法。

第二，隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代化的自動化檢定方法越來越成熟，可以極大地提高檢定效率。例如，在進(jìn)行大批量的壓力表檢定時(shí)，可以使用自動化檢定系統(tǒng)，減少人工操作，提高工作效率，減少誤差。

第三，結(jié)合校準(zhǔn)設(shè)備，提高檢定效果。例如，可以使用校準(zhǔn)泵或壓力發(fā)生器，確保被檢壓力表的測量精度。

第四，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，對檢定結(jié)果進(jìn)行分析和處理。例如，使用方差分析法，對同類壓力表的檢定結(jié)果進(jìn)行比較，找出異常值，提高檢定效率。

第五，參考國際標(biāo)準(zhǔn)，確保檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性。例如，在進(jìn)行壓力表檢定時(shí)參考ISO376標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了壓力表的檢定方法和要求，可以作為壓力表檢定的指南。如果傳動部件出現(xiàn)故障，需要及時(shí)清除表面污垢，并進(jìn)行一定程度的潤滑處理，減少不必要的摩擦力，使傳動部位恢復(fù)正常的工作狀態(tài)，從而消除壓力表中的輕敲位移現(xiàn)象。

總之，在選擇檢定方法時(shí)，要考慮被檢壓力表的類型和精度要求，并結(jié)合校準(zhǔn)設(shè)備、自動化檢定系統(tǒng)、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法等，確保檢定結(jié)果滿足需求。

圖3 ? 壓力表指針的輕敲位移

（四）對壓力表檢定進(jìn)行準(zhǔn)確記錄

準(zhǔn)確記錄檢定過程具有重要作用，可以保留檢定數(shù)據(jù)，以備后續(xù)分析和處理，為設(shè)備管理和質(zhì)量控制提供參考。相關(guān)建議如下：

第一，應(yīng)詳細(xì)記錄檢定過程和檢定結(jié)果。記錄內(nèi)容應(yīng)包括檢定時(shí)間、被檢壓力表型號、編號、壓力范圍、檢定方法、校準(zhǔn)設(shè)備、檢定人員等信息。對于每個被檢壓力表，應(yīng)記錄初始讀數(shù)、測量誤差、校準(zhǔn)結(jié)論等信息。

第二，采用標(biāo)準(zhǔn)檢定記錄表格，確保記錄的準(zhǔn)確性和一致性。檢定記錄表格應(yīng)包括檢定日期、被檢測器型號、測量范圍、標(biāo)準(zhǔn)裝置型號、測量結(jié)果等必要信息，方便記錄和查詢，并減少因漏寫或遺漏信息導(dǎo)致的誤差。

第三，使用標(biāo)準(zhǔn)符號和術(shù)語，確保記錄的準(zhǔn)確性和一致性。例如，在記錄壓力值時(shí)，可以使用相應(yīng)的術(shù)語和定義。

第四，保存檢定記錄和原始數(shù)據(jù)。檢定記錄應(yīng)至少保存五年，并應(yīng)備份至不同位置。原始數(shù)據(jù)應(yīng)至少保存兩年，以備后續(xù)分析和處理。為設(shè)備管理和質(zhì)量控制提供參考，并在需要時(shí)追溯。

五、結(jié)語

綜上所述，本文主要分析壓力表檢定的操作與發(fā)展情況，旨在提高壓力表的測量精度和可靠性，更好地滿足實(shí)際應(yīng)用需求，為壓力表檢定相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步研究提供參考，希望能對業(yè)內(nèi)人士有所啟發(fā)和幫助，促進(jìn)壓力表檢定技術(shù)的不斷發(fā)展和完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊勇，朱強(qiáng).壓力表的計(jì)量檢定與校準(zhǔn)分析[J].數(shù)碼設(shè)計(jì)（上），2021，10（02）：266-267.

[2]謝祥，吉偉，楊杰，等.全自動壓力表、壓力變送器一體化檢定裝置的研究與實(shí)現(xiàn)[J].中國科技縱橫，2021（16）：54-55.

[3]白岳.探討壓力表檢定的操作與發(fā)展[J].黑龍江科技信息，2015（26）：100.