壓力表檢定過程中壓力不穩的問題分析
在工業測量領域中,壓力表是用量最大的壓力測量器具。在各個壓力計量校準實驗室中,對于壓力表的檢定工作也是 工作量最大的一部分。如何提高壓力表的檢定效率,解決檢定過程中壓力不穩定,是壓力計量人員一直探討的話題。本文根據 實際工作經驗,通過對壓力表計量檢定過程中壓力不穩的問題進行分析,為如何更好的做好壓力表的計量檢定提供依據.
目前,對于壓力表的檢定,常用的標準器主要有兩種: 一種是使用活塞式壓力計作為壓力源和壓力參考,另一種是 使用比較測試泵(用于造壓和微調)作為壓力源,使用精密 壓力表作為參考。
1.壓力表檢定存在的問題
使用活塞式壓力計時,由于活塞處于懸浮狀態,在緩慢 的下降。即使有壓力不穩定情況,也被處于下降狀態活塞的 活塞補償了壓力損失,所以看起來的效果是:設定的壓力點 很穩定。但是由于需要手工加載砝碼,不僅工作量大,而且 工作效率很低。同時,由于活塞壓力計本身重量較大,這種 方法不便于實現現場校準。
使用精密壓力表作為參考,檢定一般壓力表。這種方法 的優點是設備成本較低。存在問題是:當設置到某一個壓力 點時,由于系統液體溫度波動或其他因素影響,實際上壓力 是在緩慢下降的。但是由于肉眼的讀數分辨力較低,難以看 出壓力在下降。而給用戶的感覺是設置的壓力很穩定。直接 導致的后果是檢定結果的準確度受到影響。
隨著數字壓力標準的廣泛應用,越來越多的用戶開始使 用數字壓力表作為檢定時的標準,配合一個外部或內部的壓 力源來檢定壓力表。這種方法可大大提高檢定工作效率,降 低體力勞動強度,減少讀數誤差的引入。但是,隨著數字壓 力標準的廣泛使用,壓力不穩,標準器壓力設定到某個值后, 在一定時間內壓力值下降,似乎存在泄漏的問題突出的顯露 出來。
2.問題分析
實際上,導致壓力值不穩定最主要的原因主要是兩個: 第一個可能的原因是系統確實存在明顯泄漏;第二個原因是 由此類系統本身工作的物理原理導致。
第一個可能的原因一一泄漏。泄漏有可能是外部連接被 檢表的接頭位置密封不好導致,或者系統本身存在內漏。如 果是外部接頭處存在泄漏,是相對容易解決的,通常可通過 更換接頭或密封墊圈解決;如果是系統存在內漏,即加壓部 件本身存在泄漏,就相對較難解決,通常需要進行維修。系 統內漏是一般屮低端壓力源最容易發生的問題,也最難修復, 因為這種泄漏通常是由于加壓部件本身的鋼材質量不好、加 工精度不高造成的。這種故障屬于物理損傷,通常難以恢復 到新機時所能達到的狀態,只會隨著使用時間的增長,泄漏 越來越明顯。徹底解決的辦法是更換主要部件一一加壓泵, 但是通常此部件更換的成本幾近于購買一臺新的壓力源。所 以在選擇壓力源或壓力校準設備室,建議考慮長期使用的可 靠性和耐磨性問題。
第二個原因是基于此類壓力設備所使用的物理原理:產 生壓力時,需通過外力(如絲杠或其他變容積設備)改變液 體容積。當液體受壓縮時,壓力增加,隨之溫度將升高,停 止加壓(壓縮)后,溫度將逐漸平衡至環境溫度。表現的現 象是在加壓達到某壓力點后壓力不會馬上停留在這個壓力 點,而是壓力下降。同樣在降壓時,液體溫度降低,停止降 壓時溫度又將再次與環境溫度平衡,現象是壓力上漲。而且, 由于數字壓力測量的分辨率大大高于精密壓力表的分辨率, 任何壓力波動都能夠通過數字變化而被直觀的顯示出來,所 以,表而上看起來壓力不穩定。
3.結語
綜上所述,壓力看起來“泄漏”或“壓力不穩”,在排 除了系統存在明顯物理泄漏的情況下,是由儀器工作的基本 物理原理導致的。任何基于此原理的產品,都一定是同樣的 現象。沒有絕對完美的儀器,任何儀器設備都有其自身的優 點和存在的不足,所有的設備和方法都是為計量服務的,我 們能做的就是利用先進的儀器設備和測量方法來提高測量 的效率和準確度。
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