压力表检定常见问题及分析

李靖宇 蒲红

摘  要：压力计量是力学计量中非常重要的一部分，一般而言我们通过压力发生器产生压力，利用压力校验仪以及活塞压力计作为压力的指示值，来对相关压力器具进行计量以及校准的工作，做为一种常见压力器具，压力表的计量成为了压力计量中非常重要的一部分。但是在压力表的计量工作中我们往往因其较为简单而忽略许多细节，导致许多量值传递过程的问题，该文通过举例来说明，压力表计量过程中容易出现的问题。

关键词：压力表;检定;问题分析

引言：

在国民经济各部门中，凡是利用液体、气体以及蒸汽等最为动力、传递介质等都要反映出压力的作用，这样就需要我们使用各种压力仪表来反映我们在实际生产生活中各种压力设备中压力的有无、大小以及变化情况，只有对压力相关参数有着正确的认知，才能对生产生活中各种生产科研活动做到正确的控制，上的各种工作才能得以顺利进行。所以，压力计量对于国民的生产生活有着非常重要的作用。而压力计量的最基本任务便是通过计量保证相关压力器具在使用过程中所显示压力值的准确可靠，保证压力量值的统一。而压力表做为一种常见并在实际工业生产中大量使用的压力器具使得压力表的计量成为了压力计量中非常重要的一部分。而在实际的压力表计量过程中，我们往往回因为压力表的计量工作相对简单而忽略许多检定过程中的细节，出现许多意想不到的情况，导致在压力表的量值传递过程中出现问题。所以根据本人之前从事压力计量的经验以及阅读相关压力计量书籍以及相关检定规程，总结以下几点压力表计量中容易出现的问题，希望对大家在压力表的计量工作有所帮助。

1 弹簧管压力表的组成以及工作原理

弹簧管压力表测量系统（包括表头、弹簧管和传动机构等）、指示部分（包括指针和表盘）和外壳部分（包括表壳、罩圈和表玻璃等）组成，仪表有较好的密封性并设有检封装置，能保护其内部测量机构免受机械损伤和污染侵入。弹簧管压力表的作用原理是基于弹性元件（测量系统中的弹簧管）变形。在被测介质的压力作用下，迫使弹簧管的末端产生了相应的弹性变形——位移，借助拉杆通过齿轮传动机 构的转动并予放大，由固定于齿轮轴上的指针逐渐将被测的压力在分度盘上指示出来。

2 弹性元件式压力表、压力真空表和真空表检定易忽视的问题

2.1 耐震压力表的检定中的问题

在耐震压力表的检定校准中，计量人员往往会忽视在压力表检定校准工作之前应先将密封耐震压力表中止振液的橡胶塞开启并再次密封后再对相应耐震压力表进行检定校准工作，导致压力示值出现与实际压力显示值出现不一致的情况，这样的情形往往在大量程以及周期检定的压力表中并不显著，但是对于首次检定的特别是小量程压力表则会产生非常大的影响。

出现这样的问题的原因则与弹簧管压力表的组成以及工作原理有非常大的关系，密封后的压力表中，残留的气体其气压值与生产地的气压值是基本一致的，但实际情况是，其使用或检定的地址与生产地并不一致，而因不同地区海拔的差异会导致不同地区空气压力的不同，最终因为压力表内部气体压力与外环境压力的差异导致了在压力示值检定校准过程中的显示示值与压力表实际示值不一致的情况发生。

2.2 压力表耐压测试的相关问题

在弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表的检定过程中，检定人员往往还会忽略压力表的耐压测试，认为示值准确就可以了，耐压测试没有太大必要，而实际上，被我们忽视的耐压试验往往会让我们发现许多仅仅依靠示值检定无法发现的问题。

我们在压力表的是指示值检定过程中，主要是看其是否达到本身的精度等级，而弹簧管式压力表的精度则取决于弹簧管的灵敏度、弹性滞后、弹性后效以及参与变形量大小等特性。而弹簧管的灵敏度则与使用的材料，弹簧管截面形状，使用的壁厚，弹簧管弯角半径的设计均有非常大的关系。弹簧管压力表准确度的高低，在其灵敏度的确定，从本质上讲，主要取决于弹性敏感元件在压力或疏空作用下，所产生的弹性后效，弹性迟滞以及残余变量大小（即仪表的来回差），而这些弹性敏感。元件的主要特性只有在其极限工作压力（或疏空）下工作一段时间，才能最充分体现出来，同时也可借此检验弹性敏感元件的渗漏情况，所以看似没有必要的耐压检测实际会暴露出非常多的问题。

2.3 压力表检定过程中介质选择的相关问题

在一般压力表的检定工作中其实有一个地方最容易被检定人员忽略的，就是检定过程中检定介质的选择，在实际工作中，我们往往除了在使用方对压力表检定介质有明确规定的情况下会根据实际情况选择正确的检定介质，大多数时候检定人员往往会完全忽视这个问题。

而实际上在国际质量监督检验检疫总局发布的《JJG52-2013 弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》中对压力表的检定介质做出了明确的说明。即测量上限不大于0.25MPa的压力表，应使用清洁的空气或者无毒无害的且化学性质稳定的气体;而测量上限大于0.25MPa且小于400MPa的压力表应使用无腐蚀性的液体，或者根据标准器要求使用各种介质;测量上限大于400MPa的压力表则应使用要用甘油以及乙二醇的混合液或根据标准器使用要求使用相应工作介质。

2.4  氧气压力表检定中易被忽视的的禁油要求检查

在氧气压力表的检定过程中有一个细节往往会被检定人员遗忘，就是氧气压力表的禁油要求检查，为保证安全，在示值检定工作之前，应该查看氧气压力表中是否有油脂的存在，

我们通过将温水注入压力表的弹簧管内，摇晃压力表，之后将弹簧内的温水甩如盛有清水的容器内，查看容器情书表面是否有油影的存在，判斷压力表内是否有油脂存在。

2.5  压力表检定过程中液柱差的影响

在压力表检定的过程中，液柱差对于压力表计量的准确可靠有着一定的影响，这个影响由于其在程度上较小而往往被检定人员忽略。

根据流体静力学平衡方程式：

P = ρgh

式中：P – 压力值

ρ– 介质的密度

g – 当地的重力加速度

h -  液柱差

而通过以上的公式我们便可以了解到压力与我们使用的介质密度、当地的重力加速度、液柱差均有一定程度的关系。在同一台设备上对压力表进行检定的过程中，所使用的介质、检定地点的重力加速度均是一致的，所以压力值便和液柱差有了非常重要的联系。

而在实际的压力表检定过程中，标准器与被检压力表之间的液柱差经实际测量往往存在1cm甚至更大的误差，我们假设检定过程中存在1cm的液柱差，即△h=1cm。（计算过程中将1cm换算成0.01m，并假设使用的介质为纯水密度为1.0×10?kg/m?）

△P = ρg△h= 1.0×10?kg/m?×9.78712m/s?×0.01m

= 97.8712 Pa

所以，在《JJG52-2013 弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》中规定了对于测量上限不大于0.25MPa的压力表，应使用清洁的空气或者无毒无害的且化学性质稳定的气体，而使用液体作为检定介质的压力表检定过程中，标准器与被检表的受压点应该基本处于一个平面上，如果有较大的液柱差就需要考虑液位差所产生的压力误差，同时，我们也可以采取增加压力接头的方式来予以调整修正，达到使标准器与被检表的受压点应该基本处于一个平面上得状态。

3 结论

压力表的计量是一项非常基础性计量工作，但也恰恰因为其基础性使得检定人员在压力表的检定过程中往往会出现不注重细节，遗漏忽略许多检定过程中可能会出现的问题。而压力表使用的广泛性有导致又压力表的计量设计到了工业生产、农业建设、科研发展等等国家经济科学发展的方方面面，所以看似基础的东西也构成和巨大的价值。上文中总结了一些个人在压力检定中发现的问题，有不足之处请多指正，也希望其能对大家在未来的压力检定工作中提供必要的帮助。

参考文献

[1]  JJG52-2013 弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程[S]. 中国计量出版社. 2013