充氣儲運(yùn)箱是指箱內(nèi)充有惰性防腐氣體用以儲藏或運(yùn)輸物資的箱體,該箱體上都有用于顯示箱內(nèi)氣體壓力的壓力表或壓力真空表。對該表的檢定,現(xiàn)行的方法是將其從箱體上拆下,經(jīng)檢定合格后再裝到箱體上。該方法存在許多不足之處,如壓力表拆裝過程易對箱體及表頭造成損傷,如果安裝不當(dāng)易引起漏氣。表頭從箱體拆下時(shí)勢必造成箱體內(nèi)所充氣體部分或全部泄漏,這樣就破壞了箱內(nèi)原有的儲運(yùn)條件。鑒于上述情況,采用既不用拆下表頭也不用放掉箱內(nèi)氣體就可對壓力表進(jìn)行檢定的一種設(shè)計(jì)方案。
一、設(shè)計(jì)思路
壓力表的工作原理是壓力表內(nèi)的彈簧管在其內(nèi)部氣體作用下膨脹或收縮,引起彈簧管自由端移動(dòng),從而帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及指針進(jìn)行指示。彈簧管的膨脹或收縮是由其內(nèi)外壓力差引起的。按前述想法,彈簧管內(nèi)壓力是不準(zhǔn)改變的,即帶壓。要想使壓力表指示改變就得改變彈簧管外部的壓力。由于壓力表表殼內(nèi)部與大氣是相通的,所以可以通過改變表殼外部的壓力來改變彈簧管外部的壓力。為了改變壓力表外部壓力就必須設(shè)計(jì)一個(gè)密閉的空間,這個(gè)空間可用加裝密閉罩的方法來實(shí)現(xiàn)。其原理如圖1所示。
二、密閉罩工作原理
在圖1中,P是被檢壓力表標(biāo)稱值A(chǔ)是密閉罩內(nèi)產(chǎn)生的壓力或真空標(biāo)準(zhǔn)值(簡稱罩內(nèi)壓力真空值)A是儲運(yùn)箱內(nèi)原有壓力真值,P。可用與標(biāo)準(zhǔn)器同準(zhǔn)確度的測量儀從儲運(yùn)箱充氣口測得。由測量儲運(yùn)箱內(nèi)部壓力而泄漏造成的儲運(yùn)箱氣壓改變?nèi)绮怀^規(guī)定范圍,可以不予考慮。圖1中真空表、壓力表是用來測量密閉罩內(nèi)真空度及壓力標(biāo)準(zhǔn)值的。
根據(jù)圖1及壓力表工作原理知:
P=Po-Pi⑴
Pt=Po-P(2)
式中:P。和0均為表壓力。為了便于理解再以絕對壓力的概念對式(1)進(jìn)行推導(dǎo)必對應(yīng)的絕對壓力為(A+大氣壓),P。對應(yīng)的絕對壓力為(Pc+大氣壓)。則P=(Po+大氣壓)-(A+大氣壓)=Po-P1如果欲使被檢表以箱內(nèi)壓力指示點(diǎn)(簡稱帶壓點(diǎn))為界向下限指示,則PP。-0如果欲使被檢表以帶壓點(diǎn)為界向上限指示,則PP。->P。,即P!<0。
在具體操作過程中先將密閉罩緊密地扣裝在被檢壓力表上,然后再將精密真空表、精密壓力表及壓力真空泵與密閉罩對接。從儲運(yùn)箱壓力表上讀取氣壓值并記入壓力表原位帶壓檢定記錄(簡稱記錄)。用測量儀從儲運(yùn)箱充氣口測得箱內(nèi)氣壓標(biāo)準(zhǔn)值P。,然后依據(jù)被檢表標(biāo)稱值P及P。運(yùn)用式(2)依次從。向上限和下限計(jì)算出罩內(nèi)壓力真空值A(chǔ),并填寫在記錄上。檢表時(shí)在罩內(nèi)依次產(chǎn)生0值對被檢表壓力和真空標(biāo)稱值進(jìn)行逐點(diǎn)檢定并記錄。當(dāng)A>0時(shí),關(guān)閉A閥打開B閥,測壓力值并啟動(dòng)壓力泵造壓。當(dāng)0<0時(shí),關(guān)閉B閥打開A閥,測真空值并啟動(dòng)真空泵疏空。
為了便于理解該方法,現(xiàn)舉一實(shí)例予以說明,一充氣儲運(yùn)箱壓力表顯示為17.5kPa,壓力表參數(shù)為:外徑為60mm、軸向、測量上限為40kPa、2.5級、刻度值見記錄、分度值為0.5kPa。用測量儀測得真值為17.0kPa,填入記錄。運(yùn)用式(2)計(jì)算出罩內(nèi)壓力真空值填入記錄,并依照此數(shù)據(jù)用壓力真空泵在罩內(nèi)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)值,以此逐點(diǎn)對被檢表進(jìn)行檢定。檢定數(shù)據(jù)見記錄。在上述檢定中可將被檢表帶壓點(diǎn)示值真值或示值誤差記在合格證上。這樣下次檢定時(shí)就可推算出示值對應(yīng)的真值而不必再次測量該值。上述方法中也可使用集造壓、疏空和精密測量為一體的標(biāo)準(zhǔn)器。
三、壓力表帶壓檢定適用范圍壓力表帶壓檢定法只適用于低壓表,該方法可檢壓力表、壓力真空表的最大測量上限(簡稱最大上限)是由公式:Pmax=P0max-P1min決定的。
式中:Pmax——被檢表測量上限Pmax——被檢表最大示值A(chǔ)min罩內(nèi)壓力真空值最小值。Plmin-0.1MPa,和Pmax關(guān)系是由儲運(yùn)箱對壓力表的選用決定的。在壓力表的選用中規(guī)定:在壓力穩(wěn)定的情況下,被測壓力的最大值是選用壓力表刻度值的2/3(簡稱n分之n原則)。為保護(hù)壓力表有時(shí)按1/2甚至1/3原則選擇壓力表。下面按2/3原則計(jì)算
由式(2)可知,[尸!]?--0.1MPa
2/3Pmax-Pmai-0.1MPa
Pmax0.3MPa
據(jù)壓力表、壓力真空表系列可知,壓力表最大上限為0.25MPa壓力真空表最大測量范圍為(-0.1~0.3)MPa各選用原則可檢最大上限如表1所示。
綜上所述,壓力表帶壓檢定解決了多年來專業(yè)檢定人員一直困擾的問題,改變了現(xiàn)行傳統(tǒng)的檢定方法,提高了壓力表的檢定效率。 |