浅谈压力仪表的检定与维护
黄骅
镇坪县检验检测中心 陕西省安康市镇坪县 725600
在现代工业生产、科研实验以及众多领域中,压力仪表作为一种关键的测量工具,广泛应用于各种涉及流体压力监测的场景。其测量结果的准确性直接关系到生产过程的安全性、产品质量的稳定性以及设备的正常运行。
一、压力仪表
压力仪表作为工业生产中不可或缺的测量工具,主要用于测量、显示和控制气体、液体等介质的压力参数。从工作原理划分,可分为基于弹性元件变形的机械式压力表(如弹簧管压力表、膜盒压力表)、利用压力与电信号转换的电子式压力仪表(如扩散硅压力变送器)以及基于流体静力学原理的液柱式压力计(如 U 型管压力计)。在石油化工、电力能源、食品医药等行业,压力仪表的准确测量直接关系到生产流程的安全性与产品质量稳定性,其检定与维护工作是保障设备正常运行的关键环节。
二、压力仪表的检定
2.1 检定依据与周期
压力仪表的检定严格遵循国家计量检定规程,其中《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》(JJG52-2013)详细规范了普通弹性元件压力表的技术要求、检定条件与方法;《精密压力表检定规程》(JJG49-2013)则针对高精度仪表制定了更为严苛的标准。在实际应用中,检定周期需依据仪表用途与工况灵活设定:用于贸易结算、安全防护的压力仪表,因其直接关系经济利益与生产安全,检定周期通常设定为 6 个月;一般工业用压力仪表,若运行环境稳定、使用频率适中,检定周期可放宽至12 个月;而在高温、高腐蚀、高振动等恶劣环境,或频繁启停、压力波动剧烈的场景下,为确保数据可靠性,需将检定周期缩短至3-6 个月,并建立动态跟踪机制,必要时进行临时检定。
2.2 常用检定方法
2.2.1 比较法
作为应用最广泛的检定手段,比较法基于“标准器比对”原理,要求标准压力仪表的精度等级至少高于被检仪表两个级别。以 0-1MPa 量程的一般压力表检定为例,选用 0.1 级标准压力表作为参照,在 20% 、40% 、 60% 、 80% 、 100% 量程点进行正反向测量。操作时需注意: ① 每次压力变化后应稳定 3-5 分钟,待系统达到热平衡; ② 采用数字压力校验仪记录数据,减少人为读数误差; ③ 对非线性明显的仪表,需加密测量点以提高检定准确性。该方法特别适用于现场批量检定,可快速定位仪表性能问题。
2.2.2 静态检定法
针对液体或气体介质压力仪表,静态检定法通过手动液压泵、电动气压源等装置实现压力平稳加载。在检定过程中,压力变化速率需控制在 0.5%FS/min 以内(FS 为满量程),以消除动态效应干扰。此方法常配合高精度压力传感器与数据采集系统,可实现 0.05% 级别的测量不确定度,尤其适用于精密压力表、压力变送器等高精度设备的溯源检定。
2.2.3 动态检定法
随着工业自动化程度提升,动态压力测量仪表(如压缩机出口压力监测仪表、液压系统瞬态压力传感器)的检定需求日益凸显。动态检定通过激波管、正弦压力发生器等设备,模拟阶跃、正弦、随机等压力变化波形。在检定过程中,需重点关注仪表的上升时间(<1ms)、超调量( <5% )和频响特性( >100Hz )。
2.3 检定关键流程
2.3.1 外观检查
外观检查是检定的首道工序,需采用“视检 + 触感”双模式检验。① 目视检查表盘是否有划痕、变形,玻璃罩是否密封良好,指针是否弯曲或卡滞; ② 触摸检查外壳接缝处是否平整,螺纹接头是否存在磨损;③ 核对铭牌信息,包括量程、精度等级、制造编号、防爆等级等,确保与使用要求完全匹配。对于隔爆型仪表,需特别检查防爆面是否完好,密封圈是否老化。
2.3.2 零位调整
在无压力状态下,仪表指针应准确指在零位标记处,允许偏差不超过基本误差限的绝对值。零位调整分为机械调零和电气调零:机械调
零通过调节表盘后的调零螺丝实现;电气调零则针对智能仪表,需在参数设置菜单中校准零点偏移量。调整后需重复三次零位检查,确保稳定性。
2.3.3 压力点检定
按量程的均匀分布选取至少5 个检定压力点(含零点和满量程点),每个点进行正反向两次测量,记录示值并计算误差。若误差超过允许值,需进行调整或维修后重新检定。在进行压力点检定时,压力的上升和下降过程应缓慢、平稳,避免压力突变对仪表造成冲击。对于测量范围较大的仪表,可适当增加检定压力点数量,以更全面地评估仪表的性能。同时,在记录示值时,需准确读取指针位置,估读到最小刻度的 1/5,确保数据的准确性。
2.3.4 回程误差与轻敲位移检查
回程误差是指在相同压力点,正反向测量时示值的最大差值,应不超过允许误差的绝对值;轻敲仪表外壳后,指针的位移量也应在允许范围内(一般不超过允许误差的 1/2)。在检查回程误差时,需仔细对比正反向测量的示值数据,分析误差产生的原因,如仪表传动机构的间隙、弹性元件的弹性滞后等。对于轻敲位移检查,轻敲力度要适中,避免因用力过大损坏仪表。
三、压力仪表的维护
3.1 日常维护要点
定期清理仪表表面的灰尘和污垢,对于接触腐蚀性介质的仪表,需定期清洗接头和传感部件,防止介质残留导致腐蚀或堵塞。
避免压力仪表暴露在剧烈振动、高温、潮湿或腐蚀性气体环境中。在振动较大的场所,应安装减震装置;在高温环境中,需加装冷却盘管或选用耐高温型仪表。
每周检查仪表指针是否灵活、有无卡滞现象,连接管路是否泄漏,阀门开关是否正常。对于带记录功能的压力仪表,需检查记录纸和墨水是否充足,数据记录是否清晰完整。
3.2 常见故障及处理措施
示值不准:可能是由于仪表内部零件磨损、介质堵塞或零位漂移导致。若为零位漂移,可重新进行零位调整;若因介质堵塞,需清洗传感部件;若零件磨损,应更换相应部件后重新检定。
指针卡滞:多因指针与表盘摩擦、内部传动机构生锈或有异物所致。需拆卸仪表,清理异物,润滑传动部件,调整指针与表盘的间隙。
泄漏:常见于接头处,可能是密封垫老化或螺纹松动引起。应更换老化的密封垫,重新紧固螺纹,确保密封良好。
无示值或示值不变:可能是传感元件损坏(如弹簧管破裂)、线路断路(电测式压力仪表)或阀门未打开。需检查传感元件和线路,更换损坏部件,确保阀门处于打开状态。
3.3 不同类型压力仪表的维护差异
弹性元件式压力表(如弹簧管压力表):重点维护弹性元件的弹性,避免过载导致元件永久变形,定期检查弹簧管是否有裂纹或变形。
电测式压力仪表(如压力变送器):除机械部分的维护外,还需检查电路连接是否牢固,信号输出是否稳定,定期校准变送器的零点和量程。
隔膜式压力表:用于测量粘稠或易结晶介质,需定期检查隔膜是否破损,填充液是否充足,防止介质进入仪表内部。
结语:
压力仪表的检定与维护是保障其测量精度和使用寿命的关键环节,规范的检定能及时发现仪表的误差并进行修正,科学的维护能有效预防故障的发生。在实际工作中,应结合压力仪表的类型和使用环境,制定合理的检定周期和维护方案,加强协同管理,确保仪表始终处于良好的工作状态。
参考文献:
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