甄兴虎 李银花 于成
摘 要:抗(耐)震压力表采用全密封性结构,表腔内灌充有阻尼液,其测量结果尤其是小量程仪表,因弹性元件灵敏度高而易受环境温度、腔内压力、大气压力、阻尼液高度等因素的影响,从而影响测量结果的准确性与造成结果误判风险。本文就抗(耐)震压力表测量过程中环境温度偏离、腔内外存在压差、阻尼液状态异常等因素对测量结果的影响进行了分析。鉴于测量时各因素的存在可能会造成测量结果的失准与误判,故而提出了抗(耐)震压力表测量时的测量要点,并对测量要点进行了说明。
关键词:抗(耐)震压力表,环境温度,压力,阻尼液
DOI编码:10.3969/j.issn.1002-5944.2023.02.031
Infl uence Factors and key Points of Measurement of Shock-resistant Pressure Gauge
ZHEN Xing-hu LI Yin-hua* YU Cheng
(Hami Inspection Institute of Quality and Measurement)
Abstract: The shock-resistant pressure gauge adopts a fully sealed structure, and the gauge cavity is fi lled with damping fluid. The measurement results, especially of small-range instruments, are easily affected by factors such as ambient temperature, cavity pressure, atmospheric pressure, damping fluid height, etc. due to the high sensitivity of elastic elements, thereby affecting the accuracy of measurement results and causing the risk of misjudgment of the results. This paper analyzes the infl uence of factors such as the deviation of ambient temperature, the existence of pressure difference inside and outside the cavity, and the abnormal state of damping fl uid on the measurement results during the measurement process of the shock-resistant pressure gauge. In view of the existence of various factors during the measurement, the inaccuracy and misjudgment of the measurement results may be caused, it puts forward the measurement points of the shock-resistant pressure gauge, and explains the measurement points.
Keywords: shock-resistant pressure gauge, ambient temperature, pressure, damping fl uid
1 引 言
抗(耐)震压力表主要用于对铜或铜合金无腐蚀作用的液体、气体或蒸汽的脉动压力或冲击压力的测量,或用于振动环境中压力的测量。抗(耐)震压力表的结构特点是表壳采用全密封性结构,分为表腔内灌充阻尼液和表腔内灌充阻尼液并带有阻尼器两种类型,阻尼液通常为甘油或硅油。其密封结构能有效保护仪表传动机构免受环境条件的破环,表腔内充装的阻尼液可使仪表内部构件浸在油液中,能有效减轻工作环境振动引起的指针摆动,还可润滑仪表传动部件,延长仪表的使用寿命。
2 测量依据
抗(耐)震压力表广泛应用于石油、化工、电力、机械等行业的压力监测,主要涉及安全防护,根据《实施强制管理的计量器具目录》的要求,属于强制检定范畴,但目前尚无相应的国家检定规程。虽在JJF 1415-2013《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表型式评价大纲》中包含了抗(耐)震压力表的型式评价,但在JJG 52-2013《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表》中并未明确将抗(耐)震压力表纳入其适用范圍,JJG 52-2013的检定项目及其内容也不完全适用于抗(耐)震压力表。目前与抗(耐)震压力表相关的方法文件有JB/T 6804-2006《抗震压力表》、SY/T 6817-2010《抗(耐)震压力表校准方法》、JJF(机械) 1048-2020《抗(耐)振压力表校准规范》。根据《计量法》规定,计量检定必须执行计量检定规程,因此计量技术机构通常依据JJG 52-2013对抗(耐)震压力表进行检定,在依据该检定规程进行检定或依据其他方法文件进行校准时,应注意以下影响因素,以保障测量结果的准确性[1-2]。
3 抗(耐)震压力表测量影响因素
3.1 环境温度的影响
3.1.1 环境温度对弹性元件的影响
3.1.2 环境温度对腔内压力的影响
抗(耐)震压力表为密封性结构,实际测量中发现其腔内“憋气”现象是造成测量结果失准的常见问题之一,而温度变化是影响腔内压力变化的重要因素,随环境温度的升高,腔内压力增大[2]。腔内“憋气”现象对测量结果的影响常见于小量程仪表,因小量程压力表的弹性元件灵敏度高,对测量结果的影响较为明显,表现为仪表示值向负压方向变化,而1 MPa以上压力表的弹性元件刚性较大,对测量结果的影响不大。
3.2 其他因素的影响
在实际工作中发现,抗(耐)震压力表不仅存在“憋气”而导致实测压力减小的情况,也存在腔内压力较小而导致实测压力增大的现象。除温度影响外,生产地与使用地气压不同,运输振动,也会影响仪表腔内压力的大小,此种现象影响常见于仪表的首次测量。抗(耐)震压力表腔內外压力差是各种影响因素综合作用的结果。
3.3 灌充液液面高度的影响
抗(耐)震压力表表腔内灌充有阻尼液,其清晰度影响读数结果,若阻尼液污染,其黏度的变化也将影响测量结果,因此在日常使用中应保护好阻尼液免受污染,此外阻尼液具有减振作用,其高度对工作环境振动试验结果影响较大[5]。
4 抗(耐)震压力表测量要点
4.1 有效控制环境温度
测量抗(耐)震压力表时应严格按照方法规定控制环境温度,因环境温度的大小不仅影响仪表弹性元件的弹性模量,还影响阻尼液的黏度与表腔内压力大小,若温度偏离规定环境温度范围,将会影响测量结果的准确程度。因此,在测量抗(耐)震压力表前应严格按照方法文件要求将仪表在规定的环境条件下放置足够的时间,目前对压力表的静置时间要求存在差异,如JJG 52-2013中规定静置时间为不少于2 h,GB/T 1226-2010中规定放置不少于4 h,而JB/T 6804-2006中要求放置不少于3 h等,因温度变化对同类型抗(耐)震压力表的影响更为明显,为保证测量结果,建议静置时间不少于4 h。
4.2 有效避免腔内外压差
抗(耐)震压力表腔内“憋气”,会造成测量结果偏小,若仪表本身测量结果的示值误差为正值,“憋气”现象会存在超差误判的情况,若仪表自身示值误差为负差,则存在合格误判的情况;若腔内压力较小,同样也存在超差误判与合格误判的风险,因此测量压力表时应有效避免内外压差造成的误判。在测量仪表前应注意将表壳上方的橡皮塞打开,尤其是首次测量仪表的情况下,以减免仪表压差失准。根据抗(耐)震压力表的使用要求,使用前应在橡皮塞上扎孔通气,但因存在使用不规范或使用环境恶略而导致未按要求使用或阻塞排气孔的现象,在测量过程中,尤其是对小量程仪表测量过程中应保持橡皮塞打开状态。
4.3 认真检查阻尼液
测量抗(耐)震压力表时应认真检查阻尼液的清晰程度与液面高度,不可忽略。阻尼液应清洁、透明,不能影响测量结果的读取,表腔内灌充的阻尼液高度应位于表壳中心上方0.25D~0.30D (D为仪表外壳的公称直径)为宜。若灌充液污染或容量不足,应按说明书规定灌充,不得随意添加其他油液,否则会发生阻尼液黏度随温度变化差异而影响测量结果[6]。
5 结 论
抗(耐)震压力表由于其密封性结构特点与阻尼液作用,能减缓振动环境影响,延长使用寿命,但因其结构特点,使量程不超过1 MPa的仪表易受环境温度、压力差、阻尼液高度等因素的影响。因此测量前应在方法规定环境条件下放置足够时间,认真做好外观检查项,尤其是阻尼液清晰度与油液高度,测量过程中应保持仪表内腔与大气连通,从而提高测量结果的准确程度,避免误判风险。
参考文献
[1]施忠贤.抗(耐)震电接点压力表的应用及校准[J].计量与测试技术,2020,47(02):59-60.
[2]尧礼辉,彭先洪,万红.耐(抗)震压力表检定误区及故障排除[J].计量技术,2016(9):64-66.
[3]黄素碧.温度变化对弹簧管式一般压力表的影响[J].中国计量,2012(2):105-106.
[4]耿雪冰.温度变化对压力表检测失准的影响[J].科技风,2020(5): 159.
[5]孙凤秋.抗(耐)震压力表校准方法修订探讨[J].油气田地面工程,2010,29(7):99-100.
[6]蒋富刚,赵寿辰.耐震压力表的检修[J].工业计量,1992(3):44.
作者简介
甄兴虎,大专,工程师,主要从事计量管理与流量、压力、温度等计量研究。
李银花,通讯作者,硕士研究生,工程师,主要从事压力、温度、化学等计量研究。
于成,本科,工程师,主要从事温度、化学、流量、压力等计量研究。
(责任编辑:袁文静)