充氣儲運箱壓力表原位帶壓檢定的設計方案
充氣儲運箱是指箱內充有惰性防腐氣體用以 儲藏或運輸物資的箱體,該箱體上都有用于顯示箱 內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 不當易引起漏氣。表頭從箱體拆下時勢必造成箱體 內所充氣體部分或全部泄漏,這樣就破壞了箱內原 有的儲運條件。鑒于上述情況,采用既不用拆下表 頭也不用放掉箱內氣體就可對壓力表進行檢定的 一種設計方案。
一、設計思路
壓力表的工作原理是壓力表內的彈簧管在其內 部氣體作用下膨脹或收縮,引起彈簧管自由端移動, 從而帶動傳動機構及指針進行指示。彈簧管的膨脹或 收縮是由其內外壓力差引起的。按前述想法,彈簧管 內壓力是不準改變的,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 就必須設計一個密閉的空間,這個空間可用加裝密閉 罩的方法來實現(xiàn)。其原理如圖1所示。
二、密閉罩工作原理
在圖1中,P是被檢壓力表標稱值;A是密閉罩內 產生的壓力或真空標準值(簡稱罩內壓力真空值);A 是儲運箱內原有壓力真值,P。可用與標準器同準確度 的測量儀從儲運箱充氣口測得。由測量儲運箱內部壓 力而泄漏造成的儲運箱氣壓改變如不超過規(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真空度及壓力標準值的。
根據(jù)圖1及壓力表工作原理知:
P=Po-Pi ⑴
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)進行推導必對應的絕對壓力 為(A+大氣壓),P。對應的絕對壓力為(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壓力指示點(簡稱帶壓點) 為界向下限指示,則P^P。-^ < Po,即6 > 0;如果欲使被檢 表以帶壓點為界向上限指示,則P^P。-^ > 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 量儀從儲運箱充氣口測得箱內氣壓標準值P。,然后依 據(jù)被檢表標稱值P及P。運用式(2)依次從。向上限和下限計算出罩內壓力真空值A,并填寫在記錄上。檢表時 在罩內依次產生0值對被檢表壓力和真空標稱值進行 逐點檢定并記錄。當A > 0時,關閉A閥打開B閥,測壓 力值并啟動壓力泵造壓。當0<0時,關閉B閥打開A閥, 測真空值并啟動真空泵疏空。
為了便于理解該方法,現(xiàn)舉一實例予以說明,一 充氣儲運箱壓力表顯示為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。運用式(2)計算出罩內壓力真空值填入記 錄,并依照此數(shù)據(jù)用壓力真空泵在罩內產生標準值, 以此逐點對被檢表進行檢定。 檢定數(shù)據(jù)見記錄。 在上 述檢定中可將被檢表帶壓點示值真值或示值誤差記 在合格證上。這樣下次檢定時就可推算出示值對應的 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準器。
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Amin 罩內壓力真空值最小值。Plmin^-0.1MPa,和Pmax關系是由儲運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)。為保護壓力表有時按1/2甚至1/3原則選擇壓力表。 下面按2/3原則計算
由式(2)可知,^^[^尸!]?--0.1MPa
2/3Pmax-Pmai^-0.1MPa
Pmax^0.3MPa
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。