彈性元件式一般壓力表的選用、安裝和檢定
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(jìn)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(jìn)行精細(xì)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(hù)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(jìn)行檢定, 當(dāng)一般壓力表作為強(qiáng)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(jì)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(jìn)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(qiáng)、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(hù)等級。壓力表常 見防護(hù)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+40 kPa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(qiáng)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(jī)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(qiáng)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100 mm或150 mm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 60 mm。
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4 MPa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(hù)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1.5 m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(hù)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(jìn)行修正。壓力表安裝位置應(yīng)避開經(jīng)常 有機(jī)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 80 T及2 MPa時,可用皮或橡皮墊片;低于450 T及5 MPa時,可選用石棉或鉛墊片;被測介質(zhì)高于450 t及5 MPa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(jī)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60 T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(hù)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(qiáng)制檢定和非強(qiáng)制檢定。 強(qiáng)制檢定:壓力表被列人《中華人民共和國強(qiáng)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(hù)、 醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測中時執(zhí)行強(qiáng)制檢定。強(qiáng)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(qiáng)制檢定:這類檢定不是政府強(qiáng)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(jī)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(jìn)行檢定,合格后才能 使用。強(qiáng)制檢定的壓力表的檢定周期一般不超過6個月; 非強(qiáng)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(qiáng)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。可供選擇的標(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)JG 52-2013《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(jìn)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(jìn)行3 mm的耐壓,對焊接修補 后的壓力表要進(jìn)行10 min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(xì)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(jìn)行有效的溯源,確保壓力表正常、準(zhǔn)確的工作。