温度变化对压力表检测失准的影响

刘丽

摘要：压力表作为检测仪表，在工业发展中得到广泛的应用。能够精准地对压力进行测量，对于数据进行准确的判断。压力表的精确测量，不仅仅有助于生产环节提高工作效率，同时也能提高生产过程中的安全性。而压力表的测量数据常常受到外界环境因素的干扰，在测量范围内产生失准，本文针对压力表在温度变化下检测失准情况进行分析，降低温度对压力表产生的影响。

关键词：温度;压力表;失准

压力表是一种精密仪器，在各个行业都得到普遍应用。作为精度高、准确性强的仪表，测量的准确程度对工作会产生巨大影响。而压力表的检测数据常常会受到温度变化的影响，这与压力表工作的原理有密切的关系。要想在工作中对压力表读数做出准确的判断，就要结合压力表工作特点，分析误差种类和产生原因，进行有效规避，从而减少误差的产生。

一、压力表的分类

根据不同测量精度的需求和工作环境的需要，使用的压力表类型也不尽相同。压力表的类型有以下四种。

（一）波登管压力表

波登管压力表是最为常见的压力表类型之一，波登管敏感元件是它的主要构件之一，截面面积呈现椭圆形的C形管，波登管压力表受到外界温度变化的影响比较大，敏感元件对温度的感应能力很强，因此在使用此类的压力表时，要密切关注温度和压力的变化。

（二）膜盒压力表

这种压力表的敏感元件由两个连接的圆形波浪的膜片构成。测量时，介质的压力在膜盒内侧形成作用力，产生形变后间接测量介质的压力。这种压力表一般都被用来测量气体压力。

（三）真空压力表

真空压力表通常被用在不具有腐蚀性和爆炸危险的介质中，这种压力表是以大气压力为基准，测量大于或小于大气压力的。

二、压力表的工作原理

要分析温度对压力表测量精度产生的影响，首先需要了解压力表工作的原理。压力表是利用外界压力对仪表内部的元器件的压力作用，产生元器件弹性形变，然后带动机芯的转换，将转变的程度通过参数的形式传输到仪表的指针或显示器，零指针的变化或显示器的数字变化来表现压力的大小。在实际工作中，压力表弹性元器件的变化常常受到温度变化的影响。温度的变化直接影响到元器件的硬度和灵敏度，从而影响到压力表测量的精度[1]。因此，很多压力表都在使用中对环境温度加以要求。国家相关检测规程中，也针对压力表测量温度予以明确，检测温度要在15℃-25℃范围内。

三、温度变化与弹性模量之间的关系

经过相关技术专家的长期研究，在温度变化和弹性模量之间，总结出来相应的换算关系，两者之间遵循着这样的公式：Et=EO（1-E×Δt）。公式中的Et为温度在t时弹性元器件的弹性模量，EO是在室温下弹性元器件的弹性模量，E是弹性模量的温度系数，△t是t和t0的差值。根据公式可以很容易看出，Et和温度成反比的关系，温度的变化影响着Et的变化[2]。在大气压力不变的情况下，压力表元器件的形变程度随着温度的增加而加大，压力表的测量数值也随着温度的升高而增大。

四、温度变化对气压力表测量结果的影响

1、压力表原件对温度变化的反应，造成读数失准

压力表是依赖于敏感元器件进行测量的，外界的压力首先要将作用力施加在敏感元器件上，通过它们的变形产生弹性变化。而弹性变化受到温度的影响比较大，弹性会在一定范围内發生改变。当外界温度升高超差弹性正常形变温度时，元器件就会随之增大变形量，压力的变化数值也增大;当外界温度低于压力表弹性元器件正常形变温度范围时，元器件就会减小形变，测量的数值会相应减小。

要改善温度对压力表精准度的影响，就要在测量时充分考虑外界温度的影响因素，结合工作中对读数精准度的要求，判断当前温度能够进行有效测量。如果要达到精准测量，就要在环境温度上加以控制。如果对于压力测量结果仅仅是提供参考，对误差要求的精度不高，这是只要将误差控制在检测对象的压力的绝对值的1/3就可以了。

有很多企业对压力表测量时温度引起误差给予了高度的重视，尤其在北方的一些企业，将压力容器和气压泵都安装在相对封闭的设备间内，对压力设备的安装位置和周围环境进行了规划，采取了控制温度的措施。制作出设备间，在设备间内加装了采暖设备和通风设施，使压力表的工作温度保持在合理范围内，这样就能获得相对准确的参考值。

2、温度对大气压的影响，造成压力表读数失准

大气的影响对压力表测量值也有很大影响。在不同的大气压下，压力表检测的结果是截然不同的。而大气压受到温度的影响也比较大。当温度升高，气体分子的运动速度加快，大气压力向四周扩散，在范围内的大气压就会相应减小，这种气压的变化，改变了压力表的工作环境，对于用来测量相对压力的气压表来讲，大气压的改变，会直接关系到测量误差的大小。

五、弹簧管式压力表在测量中容易出现的问题

1.弹簧管式压力表工作原理

弹簧管式压力表中，圆弧形的弹簧管是主要的组成部件，弹簧管的一段固定，另一端封闭，为自由端。扇形的齿轮和机芯齿轮咬合构成传动放大装置。弹簧管式压力表通过表内的敏感元件的弹性形变，由机芯的转换机构传导到指针，形成压力读数显示[3]。

2.弹簧管式压力表使用时的检查

这种压力表在使用前，要检查元器件的安装是否存在松动和滑落情况，发现有类似的问题发生，就要及时进行维修或更换，如若不然会影响到测量的准确性。刚刚购买的弹簧管式压力表要经过检查，确定外观没有问题，图层没有脱离情况才能投入使用。在选用这种压力表时，还要结合需要测量的介质，压力表是否能够达到预期的要求，是否能在警示临界范围内有颜色变化的提示，仪表的读数是否规范，避免因为长期使用，造成读数模糊，辨识度地等情况发生。在对压力表进行外观检查时，要注意仪表的玻璃是否具有划痕，读数是否清晰等因素。

3.弹簧管式压力表不归零的问题

使用弹簧式压力表时，要检查压力表是否归零。造成压力表不归零的原因有很多，需要工作人员注意安装前的检查。首先检查游丝的弹性是不是适度，其次要检查指针是否有松动的现象存在。另外，齿轮的咬和程度也决定这指针是否能正常归零。指针与表盘靠的太紧，产生摩擦也会影响到最后的读数“。

六、压力表受温度影响的超差计算

压力表受到温度影响的情况很早就引起了工作人员的重视，目前也有很多计算方法可以通过温度的测量和测量精度等级等参数，对压力表温度影响误差的范围进行计算。使用的时候，只要把相应的参数录入到软件计算系统中，就能通过软件计算得出压力表受到温度变化影响的误差值。这种计算方式是基于对数据与温度的积累而得出的，对于压力测量值精度要求较高的企业，可以提供很大的参考价值。

七、怎样提高压力表测量准确度

提高压力表测量的准确程度，就要结合使用的环境，使用的功能和要求进行合理选择，这样才能得到适合本工作范围的读数。

（一）按照类型选择

选择压力表必须要考虑工艺生产的相关要求。比如是否采用远程记录，是否需要自动报警等功能;检测的介质基本性质怎样，酸碱环境如何，腐蚀性等都要根据具体情况，对压力表的特性进行选择，这也是确保仪器仪表在特殊环境和工艺要求下能够正常工作的前提。

（二）确定测量范围

在进行压力表选择是要充分考虑到压力表元器件对温度变化会产生弹性形变的特性，在选择压力表量程时，必须根据压力表被测压力的大小和压力变化的速度，留用足够的余地。这样来看，压力表在上线最大值应该高于生产工艺中可能会出现的最大压力值，这样也就能防止所谓的爆表。在进行比较稳定的压力时，最大的工作压力不要超过测量上线的三分之二。在对脉动压力进行测量时，最大工作压力不能超过测量上线的一半;测量高壓时，最大工作压力以不超过压力表测量卜限值的五分之三为宜。选择压力表合适的范围，不仅仅能够减少压力的损害，也能够减少影响压力表精准度的相关因素。

（三）压力表精度等级的选择

购买压力表时要结合精度的使用要求，对压力表精度进行选择。要根据工艺生产所允许的最大绝对误差和选定的仪表量程，计算仪表允许的最大引用误差。仪表越精确，测量结果准确程度越高，提供的参考信息越可靠。

综合以上对温度变化造成压力表检测失准情况的分析，我们可以看出，从压力表的工作原理和内部结构的特性上，无法绝对避免。只有通过我们工作人员在进行压力检测时，对环境的要求实现掌控，对温度影响有充分的认知，才能够充分利用好现有误差计算方法，将误差降低到工艺生产允许的范围之内，让压力表的测量值起到更准确的参考意义。

参考文献

[1]宋明谦.浅谈温度变化对压力表检测的影响[J].民营科技，2017（07）：47.

[2]史琦.温度变化对压力表检All失准的影响[J].赤子（上中旬），2017（03）：154.

[3]朱海渤.温度变化对压力表检All的影响[J].内燃机与配件，2016（08）：36-37.

[4]王海燕.温度变化对压力表检测失准的影响[J].黑龙江科技信息，2016（09）：8.