影响弹性元件式压力表计量性能的因素分析

陆宇

摘 要：弹性元件式压力表在计量显示和压力控制中具有一定的优势，是常见的压力计量器具，在各行各业的计量工作中作出了巨大贡献。然而，弹性元件式压力表计量性能也会受到一些因素的影响。通过介绍弹性元件式压力表计量检测内容和性能要求，找出了回程误差、示值误差和轻敲位移是对压力表计量性能影响最大的因素，并分析了其产生的原因。

关键词：弹性元件式压力表；计量性能；压力控制；计量检测

中图分类号：TH823+.2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.16.088

弹性元件式压力表是一种常见的压力计量器具，由测量系统、外壳和指示装置等组成，具有计量显示、压力控制等功能，被广泛应用在化工、石油、矿山、冶金和电力等行业的生产中，具有成本低、测量范围广、安装方便、示值直观等优势，被称为“安全的眼睛”。

1 弹性元件式压力表概述

弹性元件式压力表是通过弹性元件受到压力产生的变形反作用，使其与被测压力平衡，测得压力，最终计量。然而，温度对弹性元件式压力表的影响较大，可导致弹性元件的灵敏度和刚度变化，严重影响了压力表计量结果的准确性。因此，在使用弹性元件式压力表时，要根据测量范围、现场温度环境和工艺要求等，结合不同压力表的优势，选择最适合的压力表。只有这样，才能最大程度地保证压力表计量结果的精准性。

1.1 计量检测中需要注意的问题

一般而言，进行弹性元件式压力表计量检测时，需要注意两方面，即外观问题和零位问题。在外观检测中，要重点检查压力表的元件装配情况，包括是否松动、是否容易滑脱。可采取轻摇压力表，听是否存在响声的检测方式。此外，还要进行压力表外观涂层检查，一旦发现问题，要及时调整或更换压力表。弹性元件式压力表具有示值直观的优势，因此，检测压力表时要格外注意表盘标志，全面检查其计量精度等相关内容，确保压力表计数部分清晰、表面玻璃完好、无刮痕和裂缝等，保证能准确读出压力表指针所指的数值；定期清洗弹性元件式压力表，保证其清洁度。

弹性元件式压力表指针不归零是常见问题之一，需要计量人员仔细检查并及时调整。可通过游丝弹力检查，如果游丝弹力不适度，则应及时更换、调整，或轻轻敲打压力表指针，确保指针无松动。当指针与表盘发生摩擦时，需要将压力表指针取下，重新调整二者间的距离，并对齿轮间隙进行调整，尽可能地缩小计量误差，保证弹性元件式压力表计量结果精准。

1.2 计量性能要求

弹性元件式压力表对计量性能有一定的要求，即要保证无零位误差、回程误差、示值误差和轻敲位移、指针偏转等情况。其中，对于无零位误差的要求，压力表的外形差异、矩形膜盒压力表指针与零位分度线偏离的位置不能超过最大允许的误差绝对值；圆形膜盒和真空压力表指针必须紧靠止销，压住压力表的零位分度线；圆形压力真空表的指针应位于零位分度线内，这样才能杜绝零位误差影响计量结果。

对于回程误差、示值误差和轻敲位移、指针偏转等，弹性元件式压力表与一般压力表的要求是相同的。

2 计量性能的影响因素分析

在弹性元件式压力表的计量中，对计量性能影响最大的3个因素为回程误差、示值误差和轻敲位移。下面对其产生原因进行深入分析，探寻解决之道。

2.1 回程误差产生的原因

压力表的回程误差是指同一示值在压力表上、下形成间的差值较大，诱发其产生的原因多种多样：①弹性元件式压力表指针松动、未装紧，或指针套、指针片松动都会导致出现较大的回程误差；②压力表指针与表盘玻璃的距离过于近，在指针移动的过程中会产生一定跳动，影响了指针计量的平稳移动；③机芯未安装在表盘中心位置、游丝张大和紧缩的程度不足都会引发不同程度的回程误差；④螺钉松动、扇齿的啮合部位磨损严重或附有污物也会诱发回程误差；⑤压力表齿轴与连杆相接处磨损会促使回程误差的产生。

2.2 示值误差产生的原因

弹性元件式压力表的示值误差具有一定的变化规律，比如，在压力表计量的过程中，连杆移动的角度与指针在盘表上偏转的大小为正比例关系；机芯顺时针转动时，指针前半部走得慢、后半部走得快；逆时针转动时，前半部走得快，后半部走得慢。示值误差增加或减少的原因是指针安装不正确。此外，示值螺钉会影响传动比，进而导致压力表示值误差呈一定比例增加或减少。出现指针转动先后快慢的情况，进而产生曲线型误差时，是因压力表在计量过程中指针转角大小与表盘标度角不一致。弹性元件式压力表的示值误差仅发生在某一点时，多数是因齿牙口啮合点存在污物、毛刺等，而示值误差出现负值时，多数是因齿牙损伤而造成的。

2.3 轻敲位移产生的原因

弹性元件式压力表轻敲位移超差有3种不同的情况，即前小后大，前大后小和两端无、中间有。其中，游丝的张大或紧缩是造成压力表轻敲位移前小后大、前大后小的主要原因，根据实际情况，可通过调整游丝，促使轻敲位移变小；轻敲位移两端无、中间有的情况不具有规律性，产生原因可能是游丝乱圈、机芯磨损严重和有污物等，这些都会对弹性元件式压力表的计量性能产生不同程度的影响。

3 结束语

综上所述，影响弹性元件式压力表计量性能的因素多种多样，其都会对计量显示、压力控制产生一定的影响。为了解决压力表在工作过程中出现的计量性能问题，必须做好应对各类故障的准备，可对压力表进行检测，包括对外观、指针等方面的检测，尤其要注意回程误差、示值误差和轻敲位移等情况，查明故障原因后，应及时修理、检定、校准。只有这样，才能确保弹性元件式压力表计量的科学性、准确性和可靠性。

参考文献

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[4]贺吉凡.气缸压力表的正确使用[J].南方农机，2004（02）：36-37

〔编辑：张思楠〕

Abstract： The elastic element type pressure gauge has certain advantages in the measurement and pressure control， it is a common pressure measurement apparatus， and has made a great contribution in the measurement work of all walks of life. However， the measurement performance of the elastic element type pressure gauge is also influenced by some factors. Through the elastic element type pressure gauge measuring content and performance requirements， the author finds out the return error， showing the value of error and tapping displacement is the metrological performance of the factors having the greatest effect on the pressure surface， and analyzes its reason.

Key words： elastic element type pressure gauge； measurement performance； pressure control； measurement test