压力表检定误差分析及故障处理

孟凡禹

摘 要： 长时间使用或其他原因可能导致压力表的检定误差或故障情况，进而影响其测量准确度和可靠性。为此，提出压力表检定误差分析及故障处理。介绍压力表检定误差的定义和常见类型，探讨误差产生的原因和误差分析方法。划分压力表的故障类型及故障原因，并给出相应的处理措施。以帮助用户更好地理解压力表的性能指标和常见故障，保证其正常运行和准确度。

关键词： 压力表 检定误差 故障处理 准确度

中图分类号： TH812文献标识码： A文章编号： 1679-3567（2024）04-0113-03

Calibration Error Analysis and Fault Handling of Pressure Gauges

MENG Fanyu

Shunyi District Metrology and Food and Drug Testing Center of Beijing， Beijing， 101300 China

Abstract： Prolonged use or other reasons may lead to the calibration errors or failures of the pressure gauge， which will affect its measurement accuracy and reliability. Therefore， the verification error analysis and fault handing of pressure gauges are put forward， the definition and common types of the calibration errors of pressure gauges are introduced， the causes and analysis methods of errors are discussed， the fault types and causes of pressure gauges are divided， and corresponding treatment measures are given， so as to help users better understand the performance indicators and common faults of the pressure gauge to ensure its normal operation and accuracy.

Key Words： Pressure gauge； Verification error； Fault handling； Accuracy

在工业生产和科学研究中，准确地测量和控制压力对于保障生产质量和安全至关重要。压力表作为常用的测量仪器，经常被广泛应用。然而，压力表长时间的使用和环境条件的不断变化，可能会导致其出现检定误差或故障，从而降低其准确度和可靠性[1]。因此，对压力表的检定误差分析及故障处理具有重要意义。国内外学者开展了对压力表线性度、重复性、滞后、温度漂移等多个因素的分析，并提出相应的修正方法和补偿算法。研究人员还致力于开发压力表故障诊断的方法和技术。基于传感器数据分析和信号处理的方法被广泛应用于检测和诊断压力表故障，如使用模式识别、神经网络和机器学习算法等来判断故障类型和严重程度。然而，上述方法无法准确地识别和判断故障类型。本文研究压力表的检定误差来源及故障处理的方法，以帮助用户更好地理解压力表的性能指标和常见故障，并提供解决方案，以确保压力表的正常运行和准确性。

1 压力表检定误差分析

1.1 压力表检定误差

压力表的检定误差是指实际测量值与标准测量值之间的差异，用于评估压力表的准确度和精度。通过比较压力表读数和标准测量结果之间的差异，可以确定压力表的偏差程度[2]。这个误差值通常表示为正负值，并以压力单位（如kPa、bar、MPa等）进行表示。压力表的检定误差是评价其性能和可靠性的关键指标之一。通过定期的检定和误差分析，可以及时发现和纠正压力表的偏差，确保其准确度和可靠性在合理的范围内。

1.2 压力表检定误差类型及其产生的原因

在压力表的检定误差分析时，了解常见的误差类型及其产生的原因非常重要。一些常见的压力表检定误差类型及其原因如表1所示。

表1中，内部部件问题包括压力传感器的灵敏度、弹簧组件的劣化、机械结构变形等，这些问题都会导致误差的产生。检定设备问题包括标准测量设备的精度、校准方法的准确性等，这些问题会对压力表检定结果造成影响。不适宜的环境条件包括环境温度、湿度、振动等，这些环境条件的变化都会对压力表的准确度产生影响。通过对这些误差类型的认识和理解，能够更好地分析和解决压力表在实际使用中可能出现的问题，确保其准确度和可靠性。了解这些误差类型及其产生原因，可以有针对性地进行误差分析和故障处理，从而保证压力表的正常运行和准确度。

1.3 误差分析的方法探讨

误差分析是通过对测量结果与标准值之间的差异仔细分析，以确定压力表可能存在的误差类型和产生原因，以下是误差分析的一般步骤。

使用已知准确度的标准设备对压力表校准，获得压力表在不同压力下的实际测量值。比较压力表的测量结果与标准值，计算实际测量值与标准值之间的差异[3]。通过这一步骤，可以得到压力表的检定误差。考虑压力表的内部部件情况、检定设备以及环境条件，并排除可能的误差来源。例如：零点误差可能与压力传感器的灵敏度问题有关，而量程误差可能与校准不准确或机械结构变形等有关。详细记录测量误差值及相关参数，如压力值、温度、湿度等，为未来的参考和分析提供依据，并有助于了解误差的长期趋势和变化规律。根据分析结果，确定采取何种措施来纠正或优化压力表的性能。例如：可以校准、调整传感器灵敏度、更换部件等。定期进行压力表的检定工作，并对测量结果误差分析。通过持续监测和跟踪误差的变化，可以及时发现并纠正潜在问题，确保压力表始终处于准确和可靠的状态。

误差分析是保证压力表准确度的关键步骤。通过全面分析测量误差和对应参数，确定具体的误差来源，并采取相应措施校准和调整，可以保证压力表的准确性和可靠性。同时，定期的检定和误差分析工作，可以实时监测和跟踪压力表的性能，提前发现和解决潜在问题，确保其正常运行和准确度。

2 压力表故障处理

压力表故障处理框架如图1所示。

由图1可知，在诊断故障时，首先需要判断其类型，并分析可能的原因。常见的故障类型包括无力输出、指示不准确、内部泄漏以及其他可能的故障情况。根据故障类型，通过仔细检查和测试，可以找出具体故障点，初步确定故障原因。根据对故障原因的探索，进行具体的修理或替换措施。在处理压力表的故障时，需要根据具体的故障类型相应的故障处理。下面是对常见故障类型的介绍和处理方法。

2.1 无力输出

当处理无力输出的压力表故障时，首先需要确认故障的类型，即压力表无法正常显示或输出压力值。然后，进行以下步骤来解决问题。

首先，需要对电源供应进行检查，确保与电源连接稳定并且供电正常。确认连接是否正确可靠，并检查电源供应是否充足。如果使用电池，检查电池是否有足够的电量。其次，需要检查连接线路是否存在松动、损坏或断开的情况。检查连接线路的整体状态，并确保每个连接部分都紧固并牢固。同时，注意检查导线是否裸露或有损坏的部分，以及连接插头的完好性。然后，需要仔细检查压力传感器是否遭受损坏或出现故障。检查传感器本身是否有物理损害、断裂、渗漏或其他可见的问题。如果发现传感器有损坏，可能需要修理或更换内部部件[4]。最后，在进行任何维修或更换之前，请务必注意安全操作，并遵循相关的操作规程和建议。如果自行处理无效或不确定如何解决问题，建议寻求厂商或专业维修人员的帮助，以确保问题得到及时和正确地解决。

2.2 指示不准确

故障类型为指示不准确，即压力表指示的压力值与实际压力值存在差异。为了解决这个问题，可采用以下处理方法。

首先，需要检查压力传感器是否发生偏移或损坏，这可能导致压力表读数错误。如果发现传感器有偏移或损坏的情况，通常需要重新校准或调整传感器的位置。其次，需要检查校准设置是否正确。压力表在出厂前通常经过校准，但在使用过程中可能需要再次校准。确认校准设置和参数是否正确，并进行必要的调整。最后，还需要注意外界因素如背景噪声等是否对压力表指示造成干扰。一些噪声源，如振动、电磁干扰等，可能干扰压力传感器的正常工作。排除这些干扰因素可以提高压力表的准确度。处理指示不准确的压力表故障时，需要仔细检查每个可能存在问题的部分。根据具体情况相应的校准、调整或更换传感器等操作。如遇到困难或不确定如何解决问题，建议咨询厂商或专业维修人员的意见和帮助，以确保得到正确而及时的解决方案。同时，着重注意安全操作，并遵循相关的操作指南和规程。

2.3 内部泄漏

内部泄漏故障会导致压力测量不准确，甚至无法正常工作。解决方法如下。

首先，在检查和维修压力表之前，确保关闭与压力表相连的管道或系统，并释放压力。其次，使用适当的工具，小心地卸下压力表，确保不会造成进一步损坏。清洁压力表的表面及密封部位，确保排除污垢、油脂或其他杂质。仔细检查所有与压力表连接的密封件，如O型圈、密封垫等，确认其是否完好，如发现损坏或老化，需要立即更换。然后，将受损的密封件逐一更换为新的密封件，并确保安装正确牢固。如发现压力表本身存在泄漏，需要将其拆解，清洁内部部件并更换密封元件。注意在拆解和组装过程中，小心操作，避免对其他部件造成损坏[5]。最后，在完成维修后，小心地重新安装压力表，并确保连接牢固。重新启动系统，并进行压力测试，确保泄漏问题已经解决。如果还存在泄漏，需要重新检查密封件，并确认安装正确无误。

2.4 其他可能的故障情况

除了无力输出、指示不准确和内部泄漏外，还可能出现其他故障情况。针对这些情况，需要根据具体的故障原因采取适当的修复措施。

首先，按键失灵。在处理按键失灵问题时，要检查按键是否损坏或遭到损坏。如果发现按键有损坏，可能需要修理或更换相应的按键部件。其次，屏幕损坏问题。如果压力表的屏幕出现破裂或其他损坏，可能需要更换整个屏幕或显示模块。可以联系厂商或维修专业人员，寻求相关的维修或更换服务。另外，对于其他类型的故障，需要进一步的检查和分析以确定具体原因。可能需要检查电路板、芯片、连接器等部件是否出现损坏或断开的情况。根据故障原因，采取相应的修理或更换措施，以恢复压力表的正常工作。如果自行处理无效或不确定如何解决问题，可以咨询厂商或专业维修人员的意见并寻求帮助，以确保得到正确而及时的解决方案。

3 结语

压力表在各行各业中起着重要作用，对于其检定误差的分析和故障处理方法的了解是必要的。通过对压力表进行检定误差分析，可确定误差来源，以便采取适当的措施进行校准和修复。在对压力表的故障处理中，技术人员应科学判断故障类型、寻找故障原因，并采取科学合理的解决措施。正确的操作和定期的维护对保障压力表的准确度和可靠性至关重要。希望本文的研究成果能为相关人员在压力表的使用和维护方面提供帮助。

参考文献

[1]张良.浅谈压力表检定值误差分析及故障处理[J].中国设备工程，2023（2）：69-71.

[2]李明明.压力表计量检定中的常见问题及解决实践[J].大众标准化，2022（11）：186-188.

[3]左勇，杨勇，姜素真.压力表计量检定中常见问题及解决措施[J].设备管理与维修，2020（23）：12-13.

[4]高宇.压力表计量检定中的常见问题及解决实践[J].中国科技纵横，2023（8）：68-70.

[5]李银花，甄兴虎，于成，等.一般压力表在规范化常规测量中示值误差的测量不确定度评定[J].中国标准化，2021（10）：169-172.