常用壓力表分類及使用原理的辨別
壓力表是工業測量學普遍運用的儀表,能夠幫助檢測人員準確地掌握環境壓力值大小,科學地指導生產設備的操作與維護。面對未來市場經 濟持續發展的趨勢,工業企業需重視壓力儀表測量的應用規范,避免人為操作失誤導致的測量偏差問題。基于此,本文分析了壓力表使用原理及其常 見的分類,提出規范使用壓力表需要注意的相關問題。
目前,壓力表在企業從事生產、加工、 維修、改造等活動中的運用十分普遍,常作 為環境壓力值測量監控的主要儀表,為技術 人員的數據獲取及分析提供了可靠的依據。 隨著測量學技術的改革創新,高性能壓力表 儀器逐漸推廣應用,掌握常用壓力表的類別 原理是極為重要的。
1.壓力表的使用原理
經過很長一段時間的物理實驗,科學 家發明了專用于測量自然界壓力值大小的儀 器,壓力表裝置得到了普及推廣。如今, 壓力表開始成為工業企業不可缺少的測量工 具,如:熱力管網、油氣傳輸、供水供氣系 統、汽車維修與養護等,均要用到壓力表作 為測量儀表。
1.1基本原理
壓力表使用的基本原理:通過表內的敏 感元件的彈性形變,再由表內機芯的轉換機 構將壓力形變傳導至指針,引起指針轉動來 顯示壓力⑴。其中,敏感元件是整個壓力表 的核心構成,敏感元件能否有效地感應外在 壓力決定了儀表使用的精準性。
1.2敏感元件
壓力表敏感元件包括波登管、膜盒、波 紋管,壓力表在使用過程中需要經過敏感元 件作用,及時感應出外界環境的壓力水平, 從而準確地把壓力值大小反饋給顯示裝置。 具體情況:①波登管。波登管是壓力表主要 的敏感元件之一,常選擇具有彈性性能的彈 簧管構成。波登管在壓力測量時分為兩端動 作,即“固定、活動”等兩個部分,在壓力 狀態下發生圓形、扁形等截面扁形,最終的 壓力值由活動端顯示出來。②膜盒。感應到 外界環境壓力之后,由膜盒把檢測到的壓力 大小傳輸給顯示元件,用具體的數值把壓力 量呈現出來。一般情況下,膜盒即“電容傳 感器”,采用先進的電子信息技術完成電學 量與非電學量之間的轉換[2]。③波紋管。 波紋管與波登管的結構性能相似,均是具有 彈性變化特點的敏感元件,只需施加小量壓 力即可感應出來。通常波紋管的固定端為開 口,活動端為閉口,配合彈簧變形運動辨別 出所測環境壓力值的大小。
2.常見壓力表的不同分類方法
壓力表在制造生產階段融合了多項物理學科理論,從外形、結構、功能等幾個要 素實施了優化改進,以更好地運用于工業操 作。作為企業,選擇壓力表參與環境測量需 堅持科學性原則,按照實際應用的具體要 求,選用合適型號的壓力表進行測量,這樣 才能取得最佳的數值參數。從不同角度對壓 力表進行分類,所得的分類結果是不一樣 的。常見壓力表分類的參考標準及辨別方法 如下:
2.1按其測量精確度
精度指標是測量儀器的常用參數,精度 大小不一的儀表,其所使用的范圍也存在明 顯的差異。根據精度級別的高低,壓力表可 分為精密壓力表、一般壓力表。具體情況: 精密壓力表的測量精確度等級分別為0.1、 0.16、0.25, 0.4級0.05級;一般壓力表的測 量精確度等級分別為1.0、1.6、2.5、4.0級, 兩種儀表辨別時觀察精度標數即可判斷。
2.2按其測量基準
參考基準不僅可作為壓力表分類的依 據,也能幫助測量人員合理地選擇測量范 圍。壓力表按其指示壓力的基準不同,按照 壓力表測量基準分類,主要分為一般壓力 表、絕對壓力表不銹鋼壓力表、差壓表。一 般壓力表以大氣壓力為基準;絕壓表以絕對 壓力零位為基準;差壓表測量兩個被測壓力 之差,具體辨別可經過壓差計算進行判斷。
2.3按其測量范圍
應用范圍不同決定了壓力表的類型, 尤其是儀表結構原理的差異性,要求測量人 員選擇實用性的壓力表。以測量范圍為指 標,壓力表可分為真空表、壓力真空表、微 壓表、低壓表、中壓表及高壓表[3]。如: 真空表用于測量小于大氣壓力的壓力值;壓 力真空表用于測量小于和大于大氣壓力的壓 力值;微壓表用于測量小于60000 Pa的壓力 值。
2.4按其使用功能分
壓力表按其使用功能不同可分為就地指 示型壓力表和帶電信號控制型壓力表,這樣 明確限定了壓力表的使用范圍,方便了人員 選用儀表時的辨別。參照使用功能劃分為常 規壓力表、真空壓力表、耐震壓力表、不銹 鋼壓力表等都屬于就地指示型壓力表,除指 示壓力外無其他控制功能。使用人員結合具 體用途便可選擇適當的儀表。
2. 5按其顯示方式分
敏感元件感應到外界壓力需通過顯示 元件表達,為測量人員的數據判斷與錄入提 供指示。由于壓力值顯示方式的不同,也把 壓力表細分為指針壓力表、數字壓力表等兩 大類。前者是早期壓力表顯示的方式,計量 人員仔細地讀取指針系數,再辨別出壓力值 數;后者是一種新型壓力表顯示,用電子顯 示屏直接表達具體的數字。
3.使用壓力表需注意儀表保護
壓力是物理學理論研究的一個重點內 容,不同壓力條件下各種物理學現象會發生 明顯的變化。伴隨著我國科學技術水平的不 斷提高,各種與壓力理論相關的實際應用越 來越多。使用壓力表不僅要考慮具體的型 號,還應注意儀器性能的保護,避免非正當 操作損壞儀器的精密性。相關的注意事項: ①受力。壓力表屬于精密性測量儀器,一旦 受到外力沖撞便會失去原有的精度,即便指 針回調也難以恢復精度。使用壓力表嚴禁 “摔、砸、敲”等不規范操作,以防儀表出 現損壞[4]。②選型。上述已經對壓力表的類 別進行詳細地劃分,選擇壓力表需堅持“適 用性”原則,嚴格按照壓力測量的對象、 范圍等選用。此外,不得出現“超范圍”測 量,這對壓力表的損壞程度相當大。③規 范。不同壓力表均有具體的操作規范,測量 人員需參照標準完成操作。同時,加強人員 的專業培訓,掌握儀表規范特點后進行壓力 檢測。
4.結論
總之,壓力表的使用價值得到了行業 的共識,為了讓壓力測量裝置作用能夠持續 發揮,企業應根據壓力表的型號、功能、結 構、范圍等標準詳細劃分,以更好地運用于 工業測量。計量人員需熟悉不同壓力表的特 點,實際測量選用合理的壓力表完成壓力值 的獲取。
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