李承榮
(中國兵器工業(yè)集團第五三研究所計量室,山東 濟南 250000)
目前 ,在科研生產(chǎn)過程中,對壓力計量的要求是多種多樣的、使用比較廣泛,比如我所使用的儀器設(shè)備中各種注射機,擠出機、壓型用各種液壓機、空壓機,氧氣瓶罐,氮氣瓶罐、換氣站、以及氣路上的壓力表等等,都需要壓力計量,壓力也是科研生產(chǎn)中的重要參數(shù)之一,為操作人員監(jiān)視和調(diào)節(jié)生產(chǎn)提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù);以便指導(dǎo)操作人員進行最優(yōu)化的生產(chǎn)控制,從而取的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、低耗節(jié)約的生產(chǎn)效果,同時也可監(jiān)視受壓力容器內(nèi)部所充介質(zhì)運行中的工作情況,以便恰當?shù)乜刂剖軌喝萘浚Wo生產(chǎn)設(shè)備的安全,因此應(yīng)正確選擇使用壓力表,為科研生產(chǎn)提供壓力計量安全保證。
1)用于測量粘稠或酸堿腐蝕性等特殊的介質(zhì)時,應(yīng)選用不銹鋼彈簧管,不銹鋼機芯和膠木外殼的壓力表。氧氣瓶罐減壓閥上應(yīng)使用氧氣壓力表,氧氣壓力表絕對禁油,使用人員切忌將其他氣瓶的減壓閥比如氮氣表就不能放在氧氣瓶罐上使用,因壓力表檢定時用蓖麻油檢定,氧氣表檢定時卻用水,氧氣遇油會發(fā)生危險引起爆炸。
2)在有震動或有沖擊的工作條件下應(yīng)選用抗震壓力表;比如大型液壓機:315T、500T、1000T等設(shè)備應(yīng)用帶油抗震壓力表。
3)根據(jù)壓力表安裝的位置和照明情況,便于工作人員的觀察管理選用壓力表殼直徑外形尺寸)大小不等的儀表。安裝位置比較高像換氣站水氣路管道上,工房外生產(chǎn)用氣管路上一般用Φ150mm壓力表,其他儀器設(shè)備Φ40mm、Φ60mm、Φ100mm的壓力表比較常見。按國家標準規(guī)定壓力表外殼直徑分為下列幾種:Φ40mm、Φ60mm、Φ100mm、Φ150mm、Φ200mm、Φ250mm。使用人員可根據(jù)實際情況選擇。
4)靠墻安裝時應(yīng)選用有邊緣的壓力表,直接安裝于管道時應(yīng)選用無邊緣的壓力表;用于直接測量氣體時選用表殼后面有安全孔的,液壓機上應(yīng)選用表殼后面有安全孔的軸向壓力表;
5)對于設(shè)備配套中測量無爆炸危險、銅和銅合金不起腐蝕作用的各種流體介質(zhì)壓力。通常選用電接點壓力表,此壓力表需要與相應(yīng)的電氣器件(如繼電器及變頻器等)配套使用,即可對被測(控)壓力的各種氣體與液體介質(zhì)經(jīng)儀表實現(xiàn)自動控制和發(fā)信(報警)作用,比如液壓機等設(shè)備就需要磁助電接點壓力表、或抗震電接點壓力表來控制壓力參數(shù)。
6)應(yīng)選用正規(guī)壓力表生產(chǎn)廠家的壓力表質(zhì)量才有保證,在檢定中發(fā)現(xiàn)有些小廠家生產(chǎn)的壓力表,為節(jié)約成本,彈簧管壁很薄而且壓力表接頭很短,對于y_60的小直徑壓力表活扳手都插不進去只能用小直插扳手,首次檢定時能合格但壓力表重量很輕,使用一段時間損壞后沒有維修價值只能一次使用,但質(zhì)量好的壓力表在檢定中發(fā)現(xiàn)不合格,經(jīng)調(diào)修可長期使用,節(jié)約費用。
1)壓力表低于1/3量程部分精度較低,不宜使用。如氧氣瓶罐減壓閥上使用的25 MPa的壓力表,在壓力表檢定中發(fā)現(xiàn)打開閥門時壓力1MPa壓力表指針沒有反應(yīng),而5MPa以上才準確。選用測量上限時,一般大于最高使用壓力的1/3,留有余地的目的,為保證壓力表安全可靠地工作,維護其使用壽命。
2)選用使用范圍時,最高不得超過度盤滿刻度的3/4,按負荷狀態(tài)的通用性來說,以選用度盤全量程的1/3~2/3之間為宜,因為這一使用范圍,準確度較高,又適合平穩(wěn)、波動兩種負荷下使用。
3)選用測量上限時,可按下列方法計算:
已知所測最大壓力值,求所需測量上限值的計算。3/2×所測最大壓力值=所求測量上限值。
例:測量最大壓力值不超過4MPa時,應(yīng)選用那種測量上限的壓力表?
解:3/2×4=6MPa應(yīng)選用那種測量上限為6MPa的壓力表?
壓力表的精度等級是反映被檢表與標準表進行比對中指示值與真實值接近的準確程度,它是依據(jù)校驗中所產(chǎn)生的誤差大小來決定的,它等于最大基本誤差絕對值與測量值上限之比值的百分數(shù),這是按照國家檢定規(guī)程對壓力表有關(guān)規(guī)定制定的。壓力表的精度等級一般標明于度盤上,為了便于表示,習慣上去掉%符號,只將表示精度等級的數(shù)字填寫在度盤上帶“○”的標記內(nèi)。
我國一般工業(yè)用壓力表共分為4個精度等級,它是符合檢定規(guī)程對壓力表規(guī)定的允許誤差。 這4個精度等級是:1級、1.6級、2.5級、4級,我所工作中常用的壓力表是1.6級、2.5級,一般標準用精密壓力表 0.25 級或 0.4 級。
目前,對壓力表精度問題有兩種傾向:一種是在精度要求高的地方安裝1級壓力表,其他情況則選擇1.5級或2.5級壓力表,同時采用估計的辦法,在使用中不做仔細計算,另一種是片面追求精度可靠,一律應(yīng)用高精度壓力表,不考慮價格和操作檢修的不方便,可能造成浪費。
合理選擇壓力表精度等級的方法,應(yīng)根據(jù)工藝提出的要求,按被測壓力最小值所要求的相對允許誤差來選擇精度等級較為經(jīng)濟合理。
選擇壓力表精度等級得計算方法:
1)根據(jù)測量最小壓力值相對基本誤差的要求選擇精度等級的計算公式:
例:以60MPa壓力表,測量壓力最小值不低于20MPa,要保證相對允許誤差±4%,應(yīng)選用精度等級為幾級的壓力表?
2)根據(jù)絕對允許基本誤差選擇精度的計算公式:
例:100MPa壓力表最高使用60MPa,要求絕對允許誤差不超過1.6MPa,應(yīng)選用哪一精度等級?
3)采用以上兩種方法計算精度等級時,常碰到有些工藝所提出的精度指標為相對誤差,有些提出的則為絕對誤差。兩者換算如下:
(1)已知精度百分數(shù),求允許基本誤差。
允許基本誤差=被測壓力×精度百分數(shù)。
例:某壓力表被測壓力為40MPa時,要求達到精度為4%,若將這一精度換算成允許基本誤差,應(yīng)是多少?
允許基本誤差=40MPa×4%=±1.6MPa
(2)已知絕對誤差值,求精度百分數(shù)
例:某壓力表當被測壓力為12MPa時,它的絕對誤差值為0.48MPa,如將這一誤差換算為精度百分數(shù)應(yīng)怎樣表示?
因此正確選用壓力表應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝,介質(zhì)性質(zhì),測量范圍、精度、環(huán)境情況等綜合因素確定合適的壓力表,才能達到經(jīng)濟合理,安全可靠的目的。
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