压力表的计量检测问题和解决措施探究

【摘要】本文首先简要介绍了压力表的工作原理和类型，然后分析了常见的压力表计量检测问题，最后探索解决问题的措施，希望能优化压力表技术，为相关单位和人员提供参考。

【关键词】压力表；计量检测；问题；解决措施

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.03.051

Exploration of Measurement and Testing Problems and Solutions for Pressure Gauges

YANG Fengling

（Hechi Metrology and Testing Institute， Hechi 547000， China）

Abstract： This paper first briefly introduces the working principle and types of pressure gauge， then analyzes the common pressure gauge measurement detection problems， and finally explores the measures to solve the problems， hoping to optimize the pressure gauge technology and provide the reference for the related unit and the personnel.

Keywords： pressure gauge； measurement detection； problem； solution

0引言

压力表是一种常见且广泛应用的测量设备。从工程实践的角度来看，保证压力表的准确性至关重要。然而，根据实际情况观察，压力表的计量检测问题频繁发生。这些问题不仅包括测量精度不准确，还可能对工程质量产生影响，增加风险隐患。因此，研究压力表质量检测的课题具有重要意义。

1压力表的工作原理及类型

1.1弹簧管式压力表

弹簧管式压力表是常用压力表主要类型之一，该仪表通常应用弹簧管形状的变化检测压力的改变情况。分析其工作原理后发现，当压力表受到压力作用时弹簧管的形状会随之出现改变，同时指针也会发生相应的变化，随后，对应的变化值就会通过刻度盘显示出来，也就是压力值。弹簧管式压力表内部结构相对简单，使用范围较广，操作便捷。其主要优势在于读数更加直观、响应速度更快且成本低。但也存在容易受温度影响、无法精准测量高频压力信号等缺点。

1.2液柱式压力表

液柱式压力表通常可以细分为两种类型，一种是单柱式压力表，另外一种是U型管压力表。这两种类型的工作原理都是在重力作用下产生压力差。在使用液柱式压力表进行测量时，在不同的高度下，液体产生的压力差和被测压力通常具有正比例关系，分析高度差便可以获得被测压力。其优势在于内部构造比较简单、测量比较准确、温度对其影响较小。但也存在无法适用于脉动和高压测量、体积比较大、现场读数操作不便等缺点[1]。

1.3电子式压力表

电子式压力表的类型比较多，比如常见的电感式压力表、压阻式压力表和电容式压力表等，其工作原理是应用传感器将压力信号转化成电信号。电子式压力表的稳定性更强，测量精度更高，还可以与其他电子设备相互连接，数据采集和分析更加方便，能实现远程操控，比如监测。其优势为响应速度更快且准确性更高。但也存在需要更高的成本、温度和湿度会对准确性带来直接影响、维护和保养的流程相对复杂等缺点。

2压力表的常见计量检测问题

2.1零点偏移

在无压力的情形下，压力表的指针末端指向零点，该现象叫作零点偏移。引起该现象的原因较多，比如传动结构故障、压力表弹簧元件出现问题等。一旦出现该现象，则测量值可能会不准确，压力表的精确度也容易受影响。

2.2线性误差

在测量范围内，压力表的实际测量值和理论测量值不一致，两者出现的偏差叫作线性误差。引起该现象的主要原因为：传动结构出现问题或是压力表弹簧元件有故障，也可能是因为材料问题所导致的。如果出现线性误差，那么在不同压力下，压力表的测量准确性均会受影响，测量的值也不准确[2]。

2.3环境温度影响

压力表的测试结果是否准确，环境温度是主要影响因素之一。在制造过程中，一些制造商可能忽略了温度补偿的功能，导致在温度波动较大的情况下，压力表的测量结果会出现偏差。这是因为无论是传感器还是内部弹簧元件，在温度变化较大时都会发生热胀冷缩现象，从而影响测量的准确性。不仅如此，对于液柱式压力表来说，如果温度出现明显变化，液体的性质会发生改变，包括黏度、密度等，也会导致测量结果出现偏差。

2.4长时间使用导致的磨损和老化

经过时间的推移，压力表内部构件的老化和变形会对其测试性能产生影响，从而导致结果不精确。以下三点是可能出现的问题：第一，传动结构磨损，长时间的使用可能导致压力表的传动结构变得松动，从而使指针不准确或不稳定。第二，弹簧元件的弹性越来越差，保证不了测量精确性。第三，刻度盘和指针逐渐磨损，导致读数出现误差。

2.5其他常见问题

除了上述问题，还有其他问题导致压力表测量不准确。第一，安装存在问题，如安装方法不合理、安装位置不准确；第二，气泡和杂质，尤其是液柱式压力表，很容易出现气泡或者杂质，而这些都会造成液柱高度的测量存在不精确的现象，进而造成测量结果存在误差。电子式压力表和弹簧管式压力表也可能受到类似的问题影响，例如，在被测介质中存在气泡时，测量结果往往是不准确的[3]。

3压力表计量检测问题的解决措施与建议

3.1选择合适的压力表类型和精度等级

在应用过程中，保证压力表测试结果更加精准的前提条件是选择适用的压力表。对于不同的压力表，适用的情况是不同的。如果介质具有腐蚀性特征，应该更关注压力表的耐腐蚀性能；如果介质具有高温性，则需要关注压力表的耐高温性能。若是气体或液体介质，也需要从介质本身的需求出发，选择合适的压力表。对于气体或液体介质，需要根据介质本身的需求选择合适的压力表。一般情况下，压力表的测量范围应适当超过被测系统的最大压力值，以防止在受到较大压力时压力表损坏的情况发生。此外，还需要参考测量要求，选择适当精度等级的压力表。

需要强调的是，并非所有情况都需要选择精度较高的压力表，因为这类压力表不仅成本较高，而且维护难度也较大。除了这些方面，还需要考虑其他影响因素，如温度、湿度和震动等。如果温度变化较大，选择压力表时应考虑其温度补偿性能。如果存在较大的震动，需注意压力表的抗震性能。

3.2规范安装和使用方法

在安装压力表时，需要选择一个容易操作且观察方便的位置，同时要避免严重的撞击或震动。此外，还应尽量避开高温环境和有害气体，以延长使用寿命并确保良好的性能。对于连接压力表的部件，需要确保准确无误地连接，并保证接头的密封性，以防止泄漏问题的出现。如果安装的是液柱式压力表，必须进行气泡和杂质检测，以防止气泡和杂质的影响。在拆卸压力表时，应轻拿轻放，以避免损坏。在安装和应用过程中，务必提前阅读说明书，并按照规定和标准进行操作。由于压力表的类型和品牌众多，存在一些差异，只有按照说明书的操作才能确保结果的客观准确性。如果在使用压力表时出现故障，必须立即停止使用，并根据要求解决故障。无论出现何种故障，都需要及时检测，确定问题原因，并提出合理的解决方法。

3.3加强操作人员培训

要想保证压力表测量结果准确无误，就必须加强对相关操作人员的培训及教育，只有保证人员具有良好的素质和能力，全面掌握压力表的工作原理，明确其操作方法以及维护技巧等，才能规避误差的产生，减少使用中的故障。第一，需要完善培训体系，优化培训内容，在培训中纳入有关压力表的专业知识，如压力表的特征、适用范围和工作原理等，确保工作人员全面了解压力表。第二，要明确培训的重点，包括安装、使用和故障维修等，提高操作人员的操作技能。保证操作人员在使用时能准确操作，尤其是按说明书操作，在出现故障时，操作人员能提出建设性意见，在短时间内明确问题产生的原因，并使用合理的方法解决。第三，应将日常维护和保养方法纳入培训体系之中，引导工作人员学习检查压力表、清洗压力表及更换压力表的方法，并掌握不同零部件的功能及使用操作流程等，以此延长压力表的使用寿命，提高应用效果。总而言之，工作人员的能力和素质对压力表的使用效果具有直接影响，因而加强对工作人员的培训具有极其重要的现实意义，其可以减少失误，延长压力表使用寿命，提高测量精度[4]。

3.4定期进行校准和维护

为了保证压力表测试结果更准确，须定期进行校准和维护。第一，在开展校准工作时，应严格依据标准对比标准压力源和标准压力计，并全面分析各种性能指标，如线性误差、压力表零点和满量程等。得到校准结果之后，以此为参照标准来评估压力表的测量性能，分析其性能是否符合相关要求，如果不符合要求，必须及时更换，或通过维修解决。第二，在开展维护工作过程中，需要定期对压力表展开检测，包括其机械结构、外观以及密封性等。如果使用的是液柱式压力表或弹簧式压力表，必须对一些关键部件做检查，如刻度盘、弹簧元件和传动结构等，分析其是否存在老化或磨损的情况。如果使用的是电子式压力表，则要重点检查显示器、传感器和电路板，分析其性能是否稳定，如果发现性能存在问题，或检测发现零部件出现损坏，要及时更换或是清洗、修理等。此外，定期的校准和维护也有利于及时发现故障，在解决故障的同时还可提高测量精度。一般来说，校准周期的确定非常重要，需要考虑多种影响因素，包括实际工况、压力表使用频率和精度等级等。在制定校准方案时，要实事求是，并根据不同压力表的情况制定针对性的校准计划。此外，在使用压力表时，也应关注以下内容：首先，控制好使用频率，避免零部件老化。其次，如果发现故障，应及时进行故障分析，找出原因并制定相应的应对方案。最后，日常要做好防护措施，如防震和防高温，确保压力表性能完好无损，延长其使用寿命。

3.5采用先进的制造工艺和材料

压力表的选材和工艺也会决定其应用效果，选择高质量的材料可以减少磨损、降低老化速度，并提高寿命。例如，选择耐磨性强且具有一定抗腐蚀性的金属材料可以在恶劣工况下保持较好的性能。如果使用弹性材料，且其强度较高，可以确保压力表的灵敏性和稳定性。在工艺方面，采用先进的工艺可以保证零部件质量，并提高压力表的精度。例如，利用数控机床进行精密加工可以保持零部件形状和尺寸的精准性。激光切割和焊接技术可以改善零部件的密封性和连接精度。在设计方面，应用新型结构和先进的设计理念可以提高压力表的适应性和测量性能。

4结束语

综上所述，压力表的使用范围较广，保证其性能完善以及测量精度准确性极其重要，相关单位和人员应正确对待目前压力表计量检测方面存在的问题，并在后续工作中引入先进的思想、合理的技术和工艺等，以满足更多压力表计量测试需求的场景，并持续改进压力表的计量技术。这样可以不断提高压力表的性能，并确保其在实际应用中的准确性和可靠性。

【参考文献】

[1]王秀男.浅析压力表的计量检测问题和解决措施[J].中国设备工程，2023（2）：147-149.

[2]庄建盛.压力表的计量检测问题和解决措施研究[J].产业科技创新，2023，5（6）：63-65.

[3]解立莉.浅析压力表的计量检测问题和解决措施[J].全体育，2020（9）：231-232.

[4]沈神月.压力表的计量检测问题及解决措施[J].化工设计通讯，2021，47（4）：52-53.

【作者简介】

杨凤玲，女，1992年出生，助理工程师，学士，研究方向为计量。

（编辑：于淼）