壓力計量的目的就是要保證計量單位的統(tǒng)一和量值的準(zhǔn)確、可靠。在用彈簧式壓力儀表進(jìn)行壓力計量時,其精度的高低,在靈敏度確定之后,從本質(zhì)上講,主要取決于彈性元件在壓力或疏空的作用下,所顯示的彈性后效,彈性遲滯,尤其是殘余變形量的大小。由于它們的存在將導(dǎo)致壓力儀表示值的失準(zhǔn)或失靈,而這在壓力計量中是絕對不允許的,必須引起足夠的重視,F(xiàn)就減少彈簧式壓力表殘余變形,提高測量準(zhǔn)確度的途徑,分以下幾個方面加以敘述。
1.合理地選擇儀表的精度等級
由公式p=Ab/bx*y可以看出,彈簧管的伸展角P與短軸的增大Ab和原有初始角7成正比,與短軸的量值b成反比。為提高彈性元件的靈敏度,從設(shè)計角度出發(fā),往往采用材質(zhì)軟、壁薄的大直徑管子,并將其盡量壓得扁平。這樣做雖然可以提高靈敏度,但從另一方面講,其適應(yīng)的能力卻不強。在壓力或疏空的作用下,很容易疲勞,產(chǎn)生塑性變形,破壞原有的靈敏度,出現(xiàn)較大的誤差。因此,在選擇測壓儀表時切不可片面地單純追求高精度,除特殊需求外,一般情況下,只要能滿足測量精度的要求即可。
2.合理選擇測壓儀表的公稱直徑
以彈簧管的曲率半徑p和初始角7為函數(shù)的管端全部位移量,可表示為:
S=p/-yxp
V(7~sin7)+(1-cos
3.正確地選擇測壓儀表的工作范圍
從測量的誤差分析,可知在同一個絕對誤差的情況下,被測壓力的降低,會使相對誤差增大。若被測壓力接近于儀表極限壓力時,測量的相對誤差將是最小的。但彈簧管靈敏度的高低,是用彈簧管的最大工作壓力與在該壓力作用下所產(chǎn)生的彈簧管自由端總位移量的比值來確定的。sp\=s/p_,iX為常數(shù)時,即儀表的精度確定后,彈性元件能保持自己彈性的時間是依據(jù)最大工作壓力的量值來決定。在接近極限壓力情況下使用,將會降低儀表的壽命,使其逐漸積累變形,產(chǎn)生蠕變。因此,在保證測量精度要求的前提下,需根據(jù)壓力的特性,選擇合理的工作范圍。若為靜態(tài)壓力時,其工作壓力應(yīng)選擇在儀表測量上限的2/3—3/4處為宜。若為均勻動態(tài)負(fù)荷壓力時,其工作壓力應(yīng)選在測量上限的2/3處為宜。若為可變負(fù)荷或振蕩壓力時,最好選擇在測量上限1/3,最大不超過1/2為宜。
4.根據(jù)流體的性質(zhì)選擇不同類型的儀表
進(jìn)行壓力測量時,必須特別注意流體的性質(zhì),如果不充分考慮流體性質(zhì),測量就會失敗。對于專用流體的壓力測量,國家都有規(guī)定。但特別需要提出的是,溫度和振動沖擊對儀表的影響。由于材料線膨脹系數(shù)的變化而引起彈性系數(shù)變化的例子屢見不鮮。在長期的實踐中,已充分證明了這一點。例如測量高溫氣體,當(dāng)采用耐振、耐高溫儀表時,其使用壽命可達(dá)十年之久,而精度始終在等級要求之內(nèi);而采用普通壓力表時,在不到一個定檢期(定檢期為三個月)就會發(fā)生彈性元件變形,引起較大的誤差,平均使用至一個定檢期時,其彈簧管的變形量已到了報廢的臨界邊緣。因此不能忽視溫度和振動對彈簧管殘余變形的影響。在選擇測壓儀表時,應(yīng)根據(jù)流體的性質(zhì),分別選擇耐高溫型、耐振動型或普通型。
5.設(shè)計合理的測壓系統(tǒng)
測壓系統(tǒng)是壓力計量的重要保證環(huán)節(jié),它是否合理對彈簧式儀表的壽命、測量精度以及安全等都有直接的影響。因此必須注意以下幾點:
(1)安裝導(dǎo)壓管,盡量避免被測介質(zhì)直接進(jìn)人彈簧管內(nèi),若測量氣體壓力時還應(yīng)設(shè)置冷凝管,安裝排水閥。導(dǎo)壓管應(yīng)盡量短,直徑不宜過細(xì)。
(2)選擇合理的安裝位置,測壓儀表的安裝位置應(yīng)選在取壓口的上方或側(cè)方,不要安裝在取壓口的下方,以防因液柱高度差產(chǎn)生的分壓作用在儀表的彈簧管上。
(3)選擇適當(dāng)?shù)沫h(huán)境,避開高溫、振動、塵埃場所。在露天安裝時還應(yīng)注意防護設(shè)施,以避免彈簧管氧化和材質(zhì)老化。
總之,要減少彈簧管式壓力儀表的殘余變形,必須堅持以預(yù)防為主的方針,采取揚長避短、統(tǒng)籌兼顧的措施。這樣一定會將殘余變形減少到最低程度,確保壓力計量的準(zhǔn)確、可靠。 |