弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表利用弹性元件的弹性计量特性进行测量,它具有结构简单、使用方便、操作和使用安全可靠,不需要很复杂的保养,而且价格也比较便宜,在生产过程中有非常广泛的应用。对弹性元件式一般压力表的选用、安装和检定过程进行精细化管理,既能对生产过程参数更好的监控,又能节约非正常维护成本,对企业节能增效有非常重要的作用。一般压力表使用过程中,使用单位应当根据压力表的使用情况定期进行检定,当一般压力表作为强制检定的计量器具时,还应执行相应的法律法规。
在工程技术中,使用最广泛的压力仪表就是弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表(以下简称压力表),它具有结构简单、使用方便、操作和使用安全可靠,不需要很复杂的保养,而且价格也比较便宜,弹性元件式一般压力表可以测量液体、气体与蒸汽的压力,由于该类仪表指示清楚、直观,可由操作者直接判断,因而得到了广泛的应用。
弹性元件式一般压力表是根据胡克定律制造,弹性敏感元件受到介质压后会产生弹性形变,这个变形量的大小与作用的压力大小会成一定的线性关系,压力表将形变转换成位移放大后,被测的压力值就可以用指针指示出来。
压力表按弹性敏感元件不同,可分为:弹簧管式、膜片式、膜盒式和波纹管式等,其中最常见的是弹性敏感元件是单圈弹簧管(又称端管或波登管)。
1.压力表选用
压力表的选用应按照经济原则,合理的对压力表种类、型号、量程、准确度等级等方面进行选用。
根据压力表使用的环境和压力表测量介质的性质选用,在大气腐蚀性较强、粉尘较多和易喷淋液体等环境恶劣的场合,应选择合适的外壳材料及防护等级。压力表常见防护等级有IP54、IP55、IP65、IP66。
压力表测量一般介质时:
(1)膜盒压力表可以测量(-40~+40)kPa时一般介质的压力。
(2)弹簧管压力表或波纹管压力计可以测量在+40kPa以上的一般介质的压力。
(3)压力真空表可以测量(-100~+2400)kPa时一般介质的压力。
(4)弹簧管真空表可以测量(-100~0)kPa时一般介质的压力。当测量一般腐蚀性介质的压力时,如:稀硝酸、醋酸,应选用耐酸压力表或不锈钢压力表。
当测量具有强腐蚀性、含固体颗粒、粘稠液等介质的压力时,如:稀盐酸、盐酸气、重油类物质,应选用膜片压力表或隔膜压力表。还应该根据测量介质的特性选择膜片及隔膜的材质。
测量含固体颗粒、粘稠、容易结晶结疤的场合,应选用法兰式隔膜压力表。
在有较大机械振动的场合,应选用耐震压力表。
在易燃、易爆的场合,且要电讯号时,应选用防爆电接点压力表。
对于测量高、中压力或腐蚀性较强的介质的压力表,宜选择壳体具有超压释放设施的压力表。
高压压力表(大于10MPa)应有泄压安全设施。
测量差压时,要选用差压压力表。
根据准确度等级选用压力表。
弹性元件式一般压力表精度等级分为1.0级、1.6级、2.5级、4.0级,经常使用的是1.6级或2.5级。
根据压力表表壳公称直径的大小选用:
(1)压力表表壳公称直径的大小应方便操作者观察。常见的表壳公称直径有小40,小60,小100,小150,小200,小250。
(2)为了方便观察,规格为100mm或150mm的压力表宜安装在在管道和设备上还可以安装在照度较低、位置较高等示值不易观测的场合。
(3)在气动管路及其辅助设备上安装的压力表,压力表规格应小60mm。
根据压力表的量程选用:
(1)测量稳定的压力时,压力表的量程应为被测压力的1.5~3倍。
(2)测量脉动压力时,压力表的量程应为被测压力的2~3倍。
(3)测量大于4MPa的中、高压力时,压力表的量程应为被测压力的2倍。
2.压力表安装
2.1—般安装规范
(1)压力表应垂直于水平面安装,仪表的朝向应便于操纵者观察。
(2)压力表取压点应在被测介质流动的直线管道上,而不能在急弯、阀门、死角或涡流处,且便于维护和检修。压力取源部件的端部不应超出设备或管道的内壁,当介质为气体时,压力表应安装在管道的上半部,当介质为蒸汽时,压力表应安装在管道上半部与水平中心线成(0-45)°夹角范围内,介质为液体时,压力表应安装在管道下半部与水平中心线成(0-45)。夹角范围内。
(3)—般情况下,压力表安装高度应与人的视线平齐,约1.5m左右,对于高压压力表,其安装高度应高于人的头部或在仪表正面加装保护罩。测量液体或蒸汽介质压力时,压力表应安装在与取压口同一水平的位置上,否则需要对压力表的示值进行修正。压力表安装位置应避开经常有机械操作的地方,以免操作其它设备是碰坏压力表。
(4)压力表的连接处应根据被测压力的高低和被测介质性质,选择适当的材料作为密封垫圈。被测介质低于80T及2MPa时,可用皮或橡皮垫片;低于450T及5MPa时,可选用石棉或铅垫片;被测介质高于450t及5MPa时,可选用退火紫铜或铝垫片;为了避免发生爆炸的危险,在安装氧气压力表时,不能使用含有油脂的垫片或有机化合物垫片,安装乙炔压力表时,不得使用铜垫片。
(5)取压口到压力表之间应装切断阀,仪表检修和检定时使用,切断阀应装在靠近取压口的地方,导压管敷设时应有一定的斜度,气体为1:50,在最低端有排气装置,对液体或蒸汽为1:10或1:20,在最高端有排气装置。为了便于维修和清洗’在仪表接头下方应装有切断阀。
2.2压力表安装附件的选用
为了消除或减少介质对压力表示值的影响,当测量温度大于60T的介质或水蒸气时,应选用冷凝管或虹吸器,如U型、单圈或多圈螺旋管,或装能吸收热源的保护挡板;当介质较脏时或有脉冲压力时,应选用过滤器、缓冲器和稳压器或阻尼螺丝等;当介质有腐蚀,化学作用或不同要求时可采用合适的隔离器;对粘性或易结晶介质除装隔离器外可装蒸汽管或夹套保温;对含尘或有沉淀物的介质应装除尘器。在使用环境温度接近或低于测量介质的冰点或凝固点时,应采取绝热或伴热措施。除此之外还应注意安装位置与测压点的液柱修正,以及检定和使用时所用介质分别为液体和气体时不同介质误差。
液柱修正的计算方法:p=p.g.h
其中:p—工作介质密度(kg/m3)g—仪器使用地点的重力加速度(m/s2)h一安装位置与测压点的高度差(m)p—修正压力(Pa)。
3.压力表检定
3.1检定分类
(1)按照管理环节可分为首次检定和后续检定,首次检定和后续检定的目的都是为了保证压力表量值准确。
(2)按照管理性质可分为强制检定和非强制检定。强制检定:压力表被列人《中华人民共和国强制检定的工作计量器具目录》中,当用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测中时执行强制检定。强制检定必须在规定的检定周期内完成’检定合格后才能使用。
非强制检定:这类检定不是政府强制实施,而是由使用者依法自己组织实施,并且应建立内部计量器具台帐,指定周期检定计划,使用单位可根据本单位生产厂、管理和研究工作的实际需要建立相应等级的计量标准,对本单位压力表实施检定,也可以自主选择其它有资质的计量检
定机构将压力表送检。
3.2检定周期
压力表在使用前和维修后必须进行检定,合格后才能使用。强制检定的压力表的检定周期一般不超过6个月;非强制检定的压力表的检定周期可根据使用环境及使用频繁程度确定检定周期。
3.3检定项目
(1)压力表的检定项目通常有:外观检查、零位误差、示值误差、回程误差、轻敲位移、指针偏转平稳性。
(2)专用压力表的附加检定项目,氧气压力表的无油脂检查;带检验指针压力表两次升压示值之差;带电接点信号装置的压力表的绝缘电阻、绝缘强度、设定片偏差和切换差;双针管压力表的两管不连通性和两指针示值之差。
3.4检定标准器
检定压力表用的标准器最大允许误差绝对值应不大于被检压力表最大允许误差绝对值的1/4。可供选择的标准器有:a)弹性元件式精密压力表和真空表;b)活塞式压力计;c)双活塞式压力真空计;d)标准液体压力计;e)补偿式微压计;f)0.05级数字压力计(年稳定性合格的)。在选定检定标准器的时候,还要综合考虑企业的生产成本和检定业务量等因素。
3.5检定方法
检定方法要按照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》执行。在检定过程中要注意以下几点:
(1)压力表的示值按分度值1/5进行估读,否则会出现粗大误差。
(2)压力表的弹性元件上加负荷停止或完全卸荷后,弹性元件不是立即完成相应的变形,而是在一段时间内仍在继续发生变形的现象叫做弹性元件的弹性后效,所以压力表升压和降压过程中要进行3mm的耐压,对焊接修补后的压力表要进行10min的耐压。
(3)根据压力表介质选用合适的检定工作介质,对于有特殊要求的压力表要满足其要求,例如:氧气压力表有禁油要求,检定工作介质可以选用洁净的空气、无毒无害稳定性的气体或者纯净水。
(4)检定温度:(20±5)T相对湿度:在85%环境压力:大气压力,压力表在检定前应在以上规定的环境条件下至少放置2小时。
4.结语
全面了解测量的目的、所要求的测量准确度和详细的测量条件、被测压力的的量值、压力的特性(静态或脉动)、被测介质的物理化学性质,才能做到正确的选用、安装压力表,在使用过程中保持对压力表的有效检定,就可以对压力进行有效的溯源,确保压力表正常、准确的工作。 |