計(jì)量檢定壓力表的常見問題分析

【摘要】本文首先對壓力表儀器結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹，針對檢定規(guī)程所需檢定的步驟進(jìn)行分析，然后針對日常工作中出現(xiàn)的問題給出解決方法，從而能夠分析壓力表整個(gè)檢定過程中出現(xiàn)的技術(shù)問題。嚴(yán)格依據(jù)理論從實(shí)際工作出發(fā)，分享壓力表計(jì)量檢定工作中出現(xiàn)問題的解決方案。

【關(guān)鍵詞】壓力表；計(jì)量檢定；安全防護(hù)

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.05.021

Common Problems in Analyzing Metrological Calibration Pressure Gauges

XIAO Jie

（Liuzhou Institute of Measurement Technology Testing， Liuzhou 545000， China）

Abstract： This article first introduces the structure of the pressure gauge instrument， analyzes the steps required for calibration in the calibration regulations， and then provides solutions to the problems that arise in daily work， so as to comprehensively introduce the technical issues in the entire calibration process of the pressure gauge. Strictly based on theory and starting from practical work， share solutions to problems in pressure gauge calibration work.

Key words： pressure gauge； metrological verification； safety protection

1壓力表具體計(jì)量檢定內(nèi)容

1.1壓力表外觀及內(nèi)部構(gòu)造檢查

在對壓力表進(jìn)行相關(guān)檢定之前，檢定人員首先要仔細(xì)檢查壓力表的外觀，重點(diǎn)觀察其外形有無變化、外觀有無破損痕跡、玻璃表面有無破裂裂紋、壓力表指針有無松動、外觀漆面有無光滑度等。檢定人員在完成外觀檢查后，還要檢查壓力表內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，檢查儀器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否有功能性缺失，著重檢查儀器的保險(xiǎn)孔以及防進(jìn)灰裝置。檢定人員通過檢查壓力表的外觀、內(nèi)部構(gòu)造等，對發(fā)現(xiàn)的問題第一時(shí)間進(jìn)行處理。外觀檢查是檢定壓力表以及其他計(jì)量器具的重要步驟，如果沒有經(jīng)過外觀檢查就直接進(jìn)行檢定工作，很可能會導(dǎo)致檢定結(jié)果無效。在外觀檢查階段如果能發(fā)現(xiàn)問題，會極大提高檢定工作的質(zhì)量及效率。

1.2壓力表的零位檢查

壓力表指針會一直停在止銷的位置，保持較高的緊密度，并與結(jié)合處保持一致，不會在中間留出空隙。如果壓力表沒有止銷，那么壓力表指針在沒有產(chǎn)生壓力的情況下會停留在中間零的位置不動。因此，檢定人員在對壓力表進(jìn)行檢定時(shí)，要從綜合角度判斷是否存在問題，需要對壓力表的零位是否正常進(jìn)行詳細(xì)檢查。檢定前是否進(jìn)行了零位檢查直接關(guān)系到檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性，這是整個(gè)壓力表檢定中不可忽視的一環(huán)。外觀檢查如果不合格是不可逆的判定，但是與外觀檢查不同，零位檢查實(shí)際上已經(jīng)是對壓力表進(jìn)行檢定的一個(gè)步驟，是可以通過技術(shù)調(diào)整指針位置的，因此對零位進(jìn)行仔細(xì)檢查并進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整有助于提升檢定的合格率。

1.3壓力表示值的檢定

壓力表示值的檢定是整個(gè)檢定中難度最大、精確度要求最高的部分，是整個(gè)檢定工作的核心部分。在檢定過程中，壓力的升降必須時(shí)刻保持勻速狀態(tài)。檢定人員要仔細(xì)觀察壓力表指針是否顯示出勻速運(yùn)動狀態(tài)，同時(shí)需要在指針達(dá)到極限值標(biāo)志時(shí)，對壓力表進(jìn)行3分鐘耐壓處理，最終確定其性能狀況。檢定人員在壓力表示值到達(dá)檢測點(diǎn)時(shí)，為了保證誤差在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，需要對照壓力表示值和標(biāo)準(zhǔn)器示值進(jìn)行分析，準(zhǔn)確掌握兩者之間的差異。隨后，檢定人員需要將示值誤差控制在壓力表最大量程的一半范圍內(nèi)，輕敲進(jìn)行位移的測定。此外，檢定人員還需要按一定的速率降壓至零位，從而使回程誤差控制在誤差絕對值以下，以便檢定壓力表的回程誤差。檢定是本次工作的主要部分，壓力表多為指針式儀表，以此產(chǎn)生測量誤差的因素會有很多，其中包括系統(tǒng)的測量誤差以及隨機(jī)產(chǎn)生的誤差。檢定過程中由于指針表讀數(shù)產(chǎn)生的人為誤差會極大影響壓力表檢定過程的不確定度評定，因此嚴(yán)格按照檢定規(guī)程進(jìn)行檢定操作非常重要，同時(shí)也需要加強(qiáng)對檢定人員的培訓(xùn)，強(qiáng)化檢定的質(zhì)量，保障整個(gè)壓力表檢定工作的準(zhǔn)確性。

2壓力表計(jì)量檢定中存在的典型問題和解決方法

2.1壓力表示值誤差不準(zhǔn)確

任何精密儀器在使用過程中都會產(chǎn)生誤差，誤差產(chǎn)生的方式有很多種，包括機(jī)械穩(wěn)定性逐步下降、儀器操作過程造成的誤差以及環(huán)境溫度的影響。我們要從復(fù)雜、多變的步驟中找到影響壓力表誤差產(chǎn)生的因素。壓力表屬于測量型儀表，隨著長時(shí)間的使用會造成每次周期檢定過程中受到影響的因素都不相同，特別是壓力表的使用環(huán)境都比較惡劣。如果在使用過程中出現(xiàn)誤差導(dǎo)致測量結(jié)果不穩(wěn)定，就會直接影響生產(chǎn)安全，所以分析影響壓力表的誤差就顯得格外重要。

我們對產(chǎn)生誤差的情況進(jìn)行了分類，主要包括：1）基于主觀因素在壓力表計(jì)量檢定中產(chǎn)生的誤差。檢定人員在開展壓力表計(jì)量檢定工作時(shí)，未按檢定規(guī)程或規(guī)范的操作流程進(jìn)行。例如，當(dāng)壓力指針處于顯示檢測結(jié)果的階段時(shí)，數(shù)據(jù)內(nèi)容的讀取采用了不正確的觀測角度，這種不規(guī)范的操作就會產(chǎn)生誤差。所以，主觀因素造成的誤差與工作人員的專業(yè)素養(yǎng)有很大的聯(lián)系，這雖然是一種可控的誤差，但是不易察覺。這部分的誤差是可以避免的，檢定人員需要不斷提高檢測能力，增強(qiáng)職業(yè)意識，減少主觀因素誤差的出現(xiàn)。2）基于客觀因素對壓力表進(jìn)行計(jì)量檢定時(shí)產(chǎn)生的誤差。例如壓力表使用人員在長期使用過程中，不主動維護(hù)檢修壓力表，致使壓力表各部件出現(xiàn)老化、松動等問題，使數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度受到影響，導(dǎo)致檢測結(jié)果合格率下降?？陀^因素的誤差難以在檢定過程中避免，因此對于檢定規(guī)程中壓力表半年的周檢期限是非常重要的。日常使用的過程中，壓力表不同于其他計(jì)量器具，其使用多在高溫、多灰的環(huán)境下，如果壓力表密閉性質(zhì)量不佳，極易導(dǎo)致老化造成系統(tǒng)誤差。因此使用單位需要加強(qiáng)日常管理，采購符合國家標(biāo)準(zhǔn)的壓力表，并且定期保養(yǎng)維護(hù)，最大限度保障使用過程中的準(zhǔn)確度。

2.2接頭螺紋損壞

檢定時(shí)經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)部分壓力表接頭處螺紋受損，導(dǎo)致無法安裝在檢定加壓裝置上。這主要是由于安裝拆卸過程中用戶操作不規(guī)范造成接頭螺紋損壞、磕碰、崩落等，在加壓裝置上無法安裝壓力表進(jìn)行檢定，同時(shí)對接頭部件的外觀檢查要求也達(dá)不到檢定規(guī)定，這類壓力表會被判定為不合格。所以使用或檢定人員在安裝、拆卸過程中要注意操作規(guī)范，避免“粗暴”操作，防止磕碰、崩漏接頭螺紋，同時(shí)注意密封，不要纏繞過多的生膠帶，避免在接頭緊固時(shí)強(qiáng)行拉緊，導(dǎo)致螺紋部分的損壞。建議使用密封墊圈代替生膠帶，這樣既可以保護(hù)壓力表的螺紋部分，又可以起到更好的密封效果。我們在日常工作中遇到許多帶減壓閥的壓力表，在每次送檢過程中都會出現(xiàn)因暴力拆卸導(dǎo)致接頭螺紋損壞的情況。因此在壓力表拆卸的過程中一定要由專業(yè)人員進(jìn)行操作，最大限度保護(hù)接口螺紋的完整性。

2.3壓力表指針未歸零或滿度未達(dá)標(biāo)

該問題主要是由于壓力表的指針游絲過緊或過松，造成表針不歸零或滿度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。壓力表指針游絲過松或過緊的問題往往會在新送檢的壓力表上出現(xiàn)，如果周期送檢的舊壓力表也發(fā)現(xiàn)類似的問題，一般是因?yàn)橛谓z老化導(dǎo)致的。游絲老化會帶來連桿的過度磨損，進(jìn)而影響壓力信息的接受程度，這也會直接導(dǎo)致指針不能及時(shí)有效地恢復(fù)到正常的位置。若傳動比降低，壓力表指針也難以達(dá)到滿動狀態(tài)，一般需將扇齒斷臂長度降低，及時(shí)排除故障。如果是壓力表指針不歸零是因?yàn)檫B桿與齒的夾角較小，這時(shí)就需要工作人員手動校正，調(diào)整機(jī)芯使壓力表的齒數(shù)慢慢增加，這樣就能恢復(fù)壓力表計(jì)量檢定示值的準(zhǔn)確性。如果經(jīng)過技術(shù)調(diào)節(jié)依舊無法歸零或滿度不達(dá)標(biāo)的壓力表，必須判定為不合格。

2.4電接點(diǎn)壓力表接觸不良

壓力表檢定規(guī)程規(guī)定，電接點(diǎn)壓力表要求電接點(diǎn)發(fā)生動作，有輸出信號時(shí)，停止加減壓力，在標(biāo)準(zhǔn)器上讀取壓力值，即電接點(diǎn)壓力表在檢定過程中需要檢定上下切換值時(shí)，使用壓力表標(biāo)驗(yàn)儀對壓力表接線柱進(jìn)行電接點(diǎn)識別。但由于存在壓力表電接點(diǎn)、接線柱接線錯(cuò)誤或檢測裝置與電接點(diǎn)接觸不良等問題，造成實(shí)際檢定時(shí)未發(fā)現(xiàn)電信號的現(xiàn)象。當(dāng)遇到這一問題時(shí)，必須先向用戶索取使用說明，在不同的電接點(diǎn)壓力表上，尤其是部分需要輸入24 V電源的電接點(diǎn)壓力表，其輸入輸出信號和接線方法是不相同的，必須根據(jù)使用說明的要求進(jìn)行接線；其次，對電接點(diǎn)的連接位置進(jìn)行檢查，有些使用人員可能會直接將接線柱暴露在使用環(huán)境中，特別是對接線柱的導(dǎo)電性引起破壞的場合，在這樣的場合長期使用就會產(chǎn)生接觸不良，同時(shí)，接線柱與線路連接接觸位置不理想，接觸面過多造成時(shí)通時(shí)斷的現(xiàn)象，也會影響檢定結(jié)果的判斷；最后，由于電接點(diǎn)在使用過程中出現(xiàn)故障，可能會產(chǎn)生某些接線柱線路不正?；蛉烤€路不正常的情況，工作中我們可以對接線柱進(jìn)行清理，減少接觸不良或金屬面腐蝕造成的影響，但是如果經(jīng)過清理仍然出現(xiàn)上述問題，應(yīng)判定該壓力表為不合格并根據(jù)報(bào)廢的方法進(jìn)行處理。

2.5壓力表指針有滯針或跳針現(xiàn)象

檢定壓力表的時(shí)候會有指針發(fā)生滯針或者跳針的現(xiàn)象，也就是在檢定裝置輸入壓力升降的過程中，指針呈現(xiàn)非勻速的變化，從而引起壓力表指針發(fā)生抖動、忽快忽慢或原地踏步的現(xiàn)象。如果壓力表指針出現(xiàn)上述狀況，壓力表示值會難以保持準(zhǔn)確。針對壓力表指針出現(xiàn)滯針、跳針的情況一般是由于污物堆積在壓力表中間引起的。壓力表內(nèi)齒牙在污物的影響下會有損傷，或者牙縫間的光滑度降低。長此以往就會造成軸孔磨損過度，軸壁之間的摩擦更加劇烈，連桿中間的摩擦力升高，出現(xiàn)指針不穩(wěn)的情況。因此，檢定人員在處理問題時(shí)，應(yīng)清理壓力表內(nèi)部異物，并將毛刺打磨干凈。若內(nèi)部部件磨損過大，需在第一時(shí)間進(jìn)行更換，以保證壓力表測量準(zhǔn)確無誤，杜絕滯針、跳針故障的發(fā)生。若經(jīng)過清理依舊無法解決壓力表滯針或跳針的現(xiàn)象應(yīng)該判定該壓力表為不合格，不可因其部分測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確而忽略該問題。

2.6非線性的誤差出現(xiàn)在壓力表上

非線性誤差通常會因?yàn)閴毫Φ纳刀a(chǎn)生正向或反向的變化趨勢，即出現(xiàn)正向至負(fù)向或負(fù)向至正向指針運(yùn)動不均勻的情況。對于這類誤差問題的調(diào)整，總體來說非常簡單，需要消除非線性誤差的只需對連桿與齒間夾角進(jìn)行微調(diào)即可。但是一般情況下，非線性誤差并不一定要完全排除，只要控制在合理的范圍內(nèi)就可以了。如果夾角太大，壓力表會出現(xiàn)前慢后快的變化；如果夾角太小，壓力表會出現(xiàn)前快后慢的變化。對于非線性誤差的排除，要求工作人員在調(diào)整中能夠熟練掌握其實(shí)際規(guī)律，反方向進(jìn)行修正調(diào)整。在調(diào)整非線性誤差的過程中，對于指針機(jī)芯是否存在相應(yīng)的問題，檢定人員也需要注意，對于合理調(diào)整非線性誤差的指針機(jī)芯，要采取有效的措施。在日常工作中，非線性誤差是壓力表計(jì)量檢定中比較常見的問題，調(diào)節(jié)起來也比較簡單，但由于它產(chǎn)生的頻率比較高，又極容易被忽視，所以其是壓力表在檢定過程中造成誤差的主要因素之一。

3結(jié)束語

在檢定壓力表的過程中，首先應(yīng)嚴(yán)格按照檢定規(guī)程的步驟對外觀、性能、準(zhǔn)確度等方面進(jìn)行檢定。如果出現(xiàn)故障并進(jìn)行一定操作排除后，需要按照規(guī)程進(jìn)行重新檢定，保證其示值符合正常標(biāo)準(zhǔn)，從而使檢定壓力表達(dá)到盡善盡美的程度。在檢定時(shí)進(jìn)行故障排除的過程中必須考慮周全，對出現(xiàn)的問題進(jìn)行全面分析，不可盲目進(jìn)行調(diào)修導(dǎo)致儀器出現(xiàn)不可逆損傷。如果壓力表的故障在檢定過程中已經(jīng)不能再修正了，就應(yīng)當(dāng)立即停用并做報(bào)廢處理，不能帶病使用。壓力表是壓力安全防護(hù)的重要閘門，作為強(qiáng)制檢定的計(jì)量器具其準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到生產(chǎn)安全。我們作為檢定人員進(jìn)行此項(xiàng)工作的時(shí)候必須嚴(yán)肅認(rèn)真，任何的疏忽都會給社會帶來不可挽回的損失。因此本文從壓力表的檢定內(nèi)容以及工作中容易出現(xiàn)的問題出發(fā)，介紹了近年來在工作中遇到的實(shí)際問題以及解決方法，從而不斷完善檢定工作。

【參考文獻(xiàn)】

[1]季學(xué)國.壓力表的計(jì)量檢定相關(guān)問題探究[J].工程技術(shù)研究，2017（4）：134，193.

[2]朱曉慧.淺析壓力表的計(jì)量檢定與校準(zhǔn)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（10）：76.

[3]劉健.淺析壓力表檢定及常見問題的處理[J].計(jì)量與測試技術(shù)，2013，40（3）：53-54.

【作者簡介】

肖潔，女，1978年出生，助理工程師，學(xué)士，研究方向?yàn)榱W(xué)檢測。

（編輯：李加鵬）