充氣儲(chǔ)運(yùn)箱壓力表原位帶壓檢定的設(shè)計(jì)方案
充氣儲(chǔ)運(yùn)箱是指箱內(nèi)充有惰性防腐氣體用以 儲(chǔ)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(duì)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(guò)程易對(duì)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(shì)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(chǔ)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(duì)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(guò)改變表殼外部的壓力 來(lái)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(lái)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(chēng)值;A是密閉罩內(nèi) 產(chǎn)生的壓力或真空標(biāo)準(zhǔn)值(簡(jiǎn)稱(chēng)罩內(nèi)壓力真空值);A 是儲(chǔ)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(cè)量?jī)x從儲(chǔ)運(yùn)箱充氣口測(cè)得。由測(cè)量?jī)?chǔ)運(yùn)箱內(nèi)部壓 力而泄漏造成的儲(chǔ)運(yùn)箱氣壓改變?nèi)绮怀^(guò)規(guī)定范圍, 可以不予考慮。圖1中真空表、壓力表是用來(lái)測(cè)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-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(duì)壓力的概念對(duì)式(1)進(jìn)行推導(dǎo)必對(duì)應(yīng)的絕對(duì)壓力 為(A+大氣壓),P。對(duì)應(yīng)的絕對(duì)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(jiǎn)稱(chēng)帶壓點(diǎn)) 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(diǎn)為界向上限指示,則P^P。-^ > P。,即P! < 0。
在具體操作過(guò)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(duì)接。從儲(chǔ)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(jiǎn)稱(chēng)記錄)。用測(cè) 量?jī)x從儲(chǔ)運(yùn)箱充氣口測(cè)得箱內(nèi)氣壓標(biāo)準(zhǔn)值P。,然后依 據(jù)被檢表標(biāo)稱(chēng)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(xiě)在記錄上。檢表時(shí) 在罩內(nèi)依次產(chǎn)生0值對(duì)被檢表壓力和真空標(biāo)稱(chēng)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(kāi)B閥,測(cè)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(kāi)A閥, 測(cè)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(shuō)明,一 充氣儲(chǔ)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(cè)量上限為40kPa、2.5級(jí)、刻度值見(jiàn) 記錄、分度值為0.5kPa。用測(cè)量?jī)x測(cè)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(duì)被檢表進(jìn)行檢定。 檢定數(shù)據(jù)見(jiàn)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(duì)應(yīng)的 真值而不必再次測(cè)量該值。上述方法中也可使用集造 壓、疏空和精密測(cè)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(cè)量上限(簡(jiǎn)稱(chēng)最大上限) 是由公式:Pmax=P0max-P1min決定的。
式中:Pmax——被檢表測(cè)量上限;Pmax——被檢表最 大示值Amin 罩內(nèi)壓力真空值最小值。Plmin^-0.1MPa,和Pmax關(guān)系是由儲(chǔ)運(yùn)箱對(duì)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(cè)壓力 的最大值是選用壓力表刻度值的2/3 (簡(jiǎn)稱(chēng)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
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(cè)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(lái)專(zhuān)業(yè)檢 定人員一直困擾的問(wèn)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。