针对现有造压系统的不足和问题，找出问题所在，通过改造，提高造压系统的工作效率和使用寿命，保证压力表检定校准工作的有序进行。
0.引言
随着计量行业的发展，压力测量的技术也曰新月异，大家都聚焦于测量精度等级的提高，智能化自动化的改造,忽视了造压系统的升级。然而造压系统在压力校准技术中占有非常重要的地位，尤其在高压造压系统中，长期存在工作效率低,成本高,操作不便的问题,笔者通过对现有高压造压系统工作原理分析,发现问题所在,通过改造，解决此类问题。
1.现有高压造压系统的原理分析
1.1人工手动活塞造压原理
如图1所示，我们先把标准器和被检压力表安装好,打开阀门，通过手轮向外转带动油泵，把油杯里的油吸入管路中，关闭阀门，手轮向内转动产生压力，按照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》的要求完成检定后，打开阀门，油又回流到油杯中，同时也把杂质带入油杯中。校准一块普通压力表需要8分钟左右,对于氧气压力表等禁油的压力表则需额外添加油水分离器,校准时间需要10分钟一块。整个校准过程是以人工造压，工作强度很大。因为油介质中混入杂质,通常每星期都会对其进行更换。即便如此,装置单向阀亦经常堵塞,活塞与缸筒因杂质磨损而漏油，该装置是密封结构,检修工作繁琐,活塞、缸筒的替换也是一笔不小的开支。
1.2电控造压原理
如图2所示,造压系统是通过电接点压力表（或压力控制器油泵控制的。
把标准器和被检表安装好后，关闭升压阀，用电接点压力表(或压力控制器设定一个压力值,启动油泵电机进行造压,直至设定点后关闭电机。然后打开升压阀，将油压导入标准器和被检表中，在完成检定泄压时，油再次回流到油泵中，按照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》，校准一块普通压力表需要6分钟左右,对于氧气压力表等禁油的压力表则需额外添加油水分离器,校准时间需要8分钟一块。相比第一种模式,此方法相对省力,但是维护成本较大,一方面每星期对整个系统油介质的更换就是不少的开销，另一面不停地开关以及回流的杂质也影响了油泵电机的使用寿命,一旦需要厂家前来维修,需要上千的费用。
2.改造后的高压造压系统
2.1改造后的高压造压系统原理
如图3所示,安装好标准器和被检表后,按下启动键,压缩空气进入气动双向阀，该阀是双位置单气控，具有记忆功能，内孔采用特殊工艺加工,摩擦阻力小,无需加油润滑,在压缩空气的作用下，阀内组件来回运动带动活塞将水箱里的水吸入管路中，并对水进行预压，在小腔体里产生一个基础稳定的压力，这个过程是单向不可逆的。打开升压阀,压缩气体顺着图中箭头,进入大腔体，因为大小腔体的受力横截面积相差比较大，根据二力平衡P水*St=P气*S2,当P气増大时,P水也成倍增加，放大后的P水进入标准器和被检表中。按照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》的要求,通过控制升压阀可完成进程的检定,满量程后关闭升压阀，打开泄压阀2,完成回程检定，最后打开泄压阀1,水又流回到水箱中。
2.2改造后造压系统的优点
①装置是以气、水作为工作介质,更干净环保,成本也更低廉。同时泄压后,水回流至水箱中，不会对系统内其他组件、管路产生影响。该容器是个独立系统,发现水质浑浊,可很方便对水进行替换。若发现一批被检表弹簧管中都很脏，亦可对水不进行循环使用，回流的水直接排出即可。至于曰常维护,只需定期对密封圈进行更换,确保密封性完好即可,几乎不需要维护费用。
②装置使用气动双向阀带动活塞,能在极短的时间内达到预压值，而且预压值是可调的，只需改变双向阀的进气压力。通过固定的横截面积比,可对预压放大十数倍。笔者做过多次试验，压力从0到60MPa,10秒内就能完成，操作简单无噪音,又因介质是水,基本能应对所有类型的压力表,无需再外接油水分离器,校准一块压力表的时间可降至5分钟左右。
2.3改造造压系统的注意事项
①气动双向阀作为主要动力源，对他的选取尤为重要,笔者建议使用亚德客的气动阀，在安装前需清除进气管道内壁的杂质、粉尘，注意气体流动方向及接管牙型是否正确，气源必须经过40m的滤芯过滤,避免在振动环境下使用。
②压力放大部分选材要经过耐压试验,确保能长期承受60MPa的压力。
3.结束语
通过对高压造压系统改造前面的数据分析,新的系统提升了工作效率,节省了校准成本,取代了油水分离器,给检测人员在曰常检测中带来很大便利,保证压力表检定校准工作的有序进行。 |
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