彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表利用彈性元件的彈性計量特性進行測量,它具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、操作和使用安全可靠,不需要很復(fù)雜的保養(yǎng),而且價格也比較便宜,在生產(chǎn)過程中有非常廣泛的應(yīng)用。對彈性元件式一般壓力表的選用、安裝和檢定過程進行精細化管理,既能對生產(chǎn)過程參數(shù)更好的監(jiān)控,又能節(jié)約非正常維護成本,對企業(yè)節(jié)能增效有非常重要的作用。一般壓力表使用過程中,使用單位應(yīng)當(dāng)根據(jù)壓力表的使用情況定期進行檢定,當(dāng)一般壓力表作為強制檢定的計量器具時,還應(yīng)執(zhí)行相應(yīng)的法律法規(guī)。
在工程技術(shù)中,使用最廣泛的壓力儀表就是彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表(以下簡稱壓力表),它具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、操作和使用安全可靠,不需要很復(fù)雜的保養(yǎng),而且價格也比較便宜,彈性元件式一般壓力表可以測量液體、氣體與蒸汽的壓力,由于該類儀表指示清楚、直觀,可由操作者直接判斷,因而得到了廣泛的應(yīng)用。
彈性元件式一般壓力表是根據(jù)胡克定律制造,彈性敏感元件受到介質(zhì)壓后會產(chǎn)生彈性形變,這個變形量的大小與作用的壓力大小會成一定的線性關(guān)系,壓力表將形變轉(zhuǎn)換成位移放大后,被測的壓力值就可以用指針指示出來。
壓力表按彈性敏感元件不同,可分為:彈簧管式、膜片式、膜盒式和波紋管式等,其中最常見的是彈性敏感元件是單圈彈簧管(又稱端管或波登管)。
1.壓力表選用
壓力表的選用應(yīng)按照經(jīng)濟原則,合理的對壓力表種類、型號、量程、準(zhǔn)確度等級等方面進行選用。
根據(jù)壓力表使用的環(huán)境和壓力表測量介質(zhì)的性質(zhì)選用,在大氣腐蝕性較強、粉塵較多和易噴淋液體等環(huán)境惡劣的場合,應(yīng)選擇合適的外殼材料及防護等級。壓力表常見防護等級有IP54、IP55、IP65、IP66。
壓力表測量一般介質(zhì)時:
(1)膜盒壓力表可以測量(-40~+40)kPa時一般介質(zhì)的壓力。
(2)彈簧管壓力表或波紋管壓力計可以測量在+40kPa以上的一般介質(zhì)的壓力。
(3)壓力真空表可以測量(-100~+2400)kPa時一般介質(zhì)的壓力。
(4)彈簧管真空表可以測量(-100~0)kPa時一般介質(zhì)的壓力。當(dāng)測量一般腐蝕性介質(zhì)的壓力時,如:稀硝酸、醋酸,應(yīng)選用耐酸壓力表或不銹鋼壓力表。
當(dāng)測量具有強腐蝕性、含固體顆粒、粘稠液等介質(zhì)的壓力時,如:稀鹽酸、鹽酸氣、重油類物質(zhì),應(yīng)選用膜片壓力表或隔膜壓力表。還應(yīng)該根據(jù)測量介質(zhì)的特性選擇膜片及隔膜的材質(zhì)。
測量含固體顆粒、粘稠、容易結(jié)晶結(jié)疤的場合,應(yīng)選用法蘭式隔膜壓力表。
在有較大機械振動的場合,應(yīng)選用耐震壓力表。
在易燃、易爆的場合,且要電訊號時,應(yīng)選用防爆電接點壓力表。
對于測量高、中壓力或腐蝕性較強的介質(zhì)的壓力表,宜選擇殼體具有超壓釋放設(shè)施的壓力表。
高壓壓力表(大于10MPa)應(yīng)有泄壓安全設(shè)施。
測量差壓時,要選用差壓壓力表。
根據(jù)準(zhǔn)確度等級選用壓力表。
彈性元件式一般壓力表精度等級分為1.0級、1.6級、2.5級、4.0級,經(jīng)常使用的是1.6級或2.5級。
根據(jù)壓力表表殼公稱直徑的大小選用:
(1)壓力表表殼公稱直徑的大小應(yīng)方便操作者觀察。常見的表殼公稱直徑有小40,小60,小100,小150,小200,小250。
(2)為了方便觀察,規(guī)格為100mm或150mm的壓力表宜安裝在在管道和設(shè)備上還可以安裝在照度較低、位置較高等示值不易觀測的場合。
(3)在氣動管路及其輔助設(shè)備上安裝的壓力表,壓力表規(guī)格應(yīng)小60mm。
根據(jù)壓力表的量程選用:
(1)測量穩(wěn)定的壓力時,壓力表的量程應(yīng)為被測壓力的1.5~3倍。
(2)測量脈動壓力時,壓力表的量程應(yīng)為被測壓力的2~3倍。
(3)測量大于4MPa的中、高壓力時,壓力表的量程應(yīng)為被測壓力的2倍。
2.壓力表安裝
2.1—般安裝規(guī)范
(1)壓力表應(yīng)垂直于水平面安裝,儀表的朝向應(yīng)便于操縱者觀察。
(2)壓力表取壓點應(yīng)在被測介質(zhì)流動的直線管道上,而不能在急彎、閥門、死角或渦流處,且便于維護和檢修。壓力取源部件的端部不應(yīng)超出設(shè)備或管道的內(nèi)壁,當(dāng)介質(zhì)為氣體時,壓力表應(yīng)安裝在管道的上半部,當(dāng)介質(zhì)為蒸汽時,壓力表應(yīng)安裝在管道上半部與水平中心線成(0-45)°夾角范圍內(nèi),介質(zhì)為液體時,壓力表應(yīng)安裝在管道下半部與水平中心線成(0-45)。夾角范圍內(nèi)。
(3)—般情況下,壓力表安裝高度應(yīng)與人的視線平齊,約1.5m左右,對于高壓壓力表,其安裝高度應(yīng)高于人的頭部或在儀表正面加裝保護罩。測量液體或蒸汽介質(zhì)壓力時,壓力表應(yīng)安裝在與取壓口同一水平的位置上,否則需要對壓力表的示值進行修正。壓力表安裝位置應(yīng)避開經(jīng)常有機械操作的地方,以免操作其它設(shè)備是碰壞壓力表。
(4)壓力表的連接處應(yīng)根據(jù)被測壓力的高低和被測介質(zhì)性質(zhì),選擇適當(dāng)?shù)牟牧献鳛槊芊鈮|圈。被測介質(zhì)低于80T及2MPa時,可用皮或橡皮墊片;低于450T及5MPa時,可選用石棉或鉛墊片;被測介質(zhì)高于450t及5MPa時,可選用退火紫銅或鋁墊片;為了避免發(fā)生爆炸的危險,在安裝氧氣壓力表時,不能使用含有油脂的墊片或有機化合物墊片,安裝乙炔壓力表時,不得使用銅墊片。
(5)取壓口到壓力表之間應(yīng)裝切斷閥,儀表檢修和檢定時使用,切斷閥應(yīng)裝在靠近取壓口的地方,導(dǎo)壓管敷設(shè)時應(yīng)有一定的斜度,氣體為1:50,在最低端有排氣裝置,對液體或蒸汽為1:10或1:20,在最高端有排氣裝置。為了便于維修和清洗’在儀表接頭下方應(yīng)裝有切斷閥。
2.2壓力表安裝附件的選用
為了消除或減少介質(zhì)對壓力表示值的影響,當(dāng)測量溫度大于60T的介質(zhì)或水蒸氣時,應(yīng)選用冷凝管或虹吸器,如U型、單圈或多圈螺旋管,或裝能吸收熱源的保護擋板;當(dāng)介質(zhì)較臟時或有脈沖壓力時,應(yīng)選用過濾器、緩沖器和穩(wěn)壓器或阻尼螺絲等;當(dāng)介質(zhì)有腐蝕,化學(xué)作用或不同要求時可采用合適的隔離器;對粘性或易結(jié)晶介質(zhì)除裝隔離器外可裝蒸汽管或夾套保溫;對含塵或有沉淀物的介質(zhì)應(yīng)裝除塵器。在使用環(huán)境溫度接近或低于測量介質(zhì)的冰點或凝固點時,應(yīng)采取絕熱或伴熱措施。除此之外還應(yīng)注意安裝位置與測壓點的液柱修正,以及檢定和使用時所用介質(zhì)分別為液體和氣體時不同介質(zhì)誤差。
液柱修正的計算方法:p=p.g.h
其中:p—工作介質(zhì)密度(kg/m3)g—儀器使用地點的重力加速度(m/s2)h一安裝位置與測壓點的高度差(m)p—修正壓力(Pa)。
3.壓力表檢定
3.1檢定分類
(1)按照管理環(huán)節(jié)可分為首次檢定和后續(xù)檢定,首次檢定和后續(xù)檢定的目的都是為了保證壓力表量值準(zhǔn)確。
(2)按照管理性質(zhì)可分為強制檢定和非強制檢定。強制檢定:壓力表被列人《中華人民共和國強制檢定的工作計量器具目錄》中,當(dāng)用于貿(mào)易結(jié)算、安全防護、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測中時執(zhí)行強制檢定。強制檢定必須在規(guī)定的檢定周期內(nèi)完成’檢定合格后才能使用。
非強制檢定:這類檢定不是政府強制實施,而是由使用者依法自己組織實施,并且應(yīng)建立內(nèi)部計量器具臺帳,指定周期檢定計劃,使用單位可根據(jù)本單位生產(chǎn)廠、管理和研究工作的實際需要建立相應(yīng)等級的計量標(biāo)準(zhǔn),對本單位壓力表實施檢定,也可以自主選擇其它有資質(zhì)的計量檢
定機構(gòu)將壓力表送檢。
3.2檢定周期
壓力表在使用前和維修后必須進行檢定,合格后才能使用。強制檢定的壓力表的檢定周期一般不超過6個月;非強制檢定的壓力表的檢定周期可根據(jù)使用環(huán)境及使用頻繁程度確定檢定周期。
3.3檢定項目
(1)壓力表的檢定項目通常有:外觀檢查、零位誤差、示值誤差、回程誤差、輕敲位移、指針偏轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。
(2)專用壓力表的附加檢定項目,氧氣壓力表的無油脂檢查;帶檢驗指針壓力表兩次升壓示值之差;帶電接點信號裝置的壓力表的絕緣電阻、絕緣強度、設(shè)定片偏差和切換差;雙針管壓力表的兩管不連通性和兩指針示值之差。
3.4檢定標(biāo)準(zhǔn)器
檢定壓力表用的標(biāo)準(zhǔn)器最大允許誤差絕對值應(yīng)不大于被檢壓力表最大允許誤差絕對值的1/4?晒┻x擇的標(biāo)準(zhǔn)器有:a)彈性元件式精密壓力表和真空表;b)活塞式壓力計;c)雙活塞式壓力真空計;d)標(biāo)準(zhǔn)液體壓力計;e)補償式微壓計;f)0.05級數(shù)字壓力計(年穩(wěn)定性合格的)。在選定檢定標(biāo)準(zhǔn)器的時候,還要綜合考慮企業(yè)的生產(chǎn)成本和檢定業(yè)務(wù)量等因素。
3.5檢定方法
檢定方法要按照J(rèn)JG52-2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表檢定規(guī)程》執(zhí)行。在檢定過程中要注意以下幾點:
(1)壓力表的示值按分度值1/5進行估讀,否則會出現(xiàn)粗大誤差。
(2)壓力表的彈性元件上加負(fù)荷停止或完全卸荷后,彈性元件不是立即完成相應(yīng)的變形,而是在一段時間內(nèi)仍在繼續(xù)發(fā)生變形的現(xiàn)象叫做彈性元件的彈性后效,所以壓力表升壓和降壓過程中要進行3mm的耐壓,對焊接修補后的壓力表要進行10min的耐壓。
(3)根據(jù)壓力表介質(zhì)選用合適的檢定工作介質(zhì),對于有特殊要求的壓力表要滿足其要求,例如:氧氣壓力表有禁油要求,檢定工作介質(zhì)可以選用潔凈的空氣、無毒無害穩(wěn)定性的氣體或者純凈水。
(4)檢定溫度:(20±5)T相對濕度:在85%環(huán)境壓力:大氣壓力,壓力表在檢定前應(yīng)在以上規(guī)定的環(huán)境條件下至少放置2小時。
4.結(jié)語
全面了解測量的目的、所要求的測量準(zhǔn)確度和詳細的測量條件、被測壓力的的量值、壓力的特性(靜態(tài)或脈動)、被測介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì),才能做到正確的選用、安裝壓力表,在使用過程中保持對壓力表的有效檢定,就可以對壓力進行有效的溯源,確保壓力表正常、準(zhǔn)確的工作。 |