影響壓力儀表現(xiàn)場計量的因素及解決對策分析

麻少旭　趙彩平

摘要：近年來，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，越來越多的產(chǎn)業(yè)行業(yè)開始應(yīng)用壓力儀表進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的測試，壓力儀表的計量技術(shù)在我國的工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)以及科學(xué)技術(shù)研究等方面都有著十分重要的價值和地位，所以在這種情況下，壓力儀表的計量精準(zhǔn)度就顯得十分重要。論文主要分析了影響壓力儀表現(xiàn)場計量的相關(guān)因素，具體探討了應(yīng)采取怎樣的措施提升壓力儀表的現(xiàn)場計量精準(zhǔn)度。

關(guān)鍵詞：壓力儀表 現(xiàn)場 計量 因素 解決對策

Analysis on the Factors Affecting the Field Measurement of Pressure Instruments and the Countermeasures

Ma Shaoxu， Zhao Caiping

（Hebei Institute of Metrology Supervision and Inspection）

Abstract： In recent years， with the continuous progress and development of science and technology in my country， more and more industries have begun to use pressure meters to test related data. The measurement technology of pressure meters is used in industrial production， agricultural production， national defense construction and science and technology research and other aspects have very important value and status， so in this case， the measurement accuracy of pressure gauges is very important. This article mainly analyzes the relevant factors that affect the on-site measurement of pressure instruments， and specifically discusses what measures should be taken to improve the on-site measurement accuracy of pressure instruments.

Key words： pressure instrument， site， measurement， factor， solution

0 引言

在我國經(jīng)濟(jì)社會不斷發(fā)展進(jìn)步的背景下，人們對于壓力儀表的檢測要求也在逐漸提高。目前，我國的壓力儀表行業(yè)發(fā)展變化十分迅速，壓力儀表的種類也從原先傳統(tǒng)的一般壓力表逐漸向新工藝、多品種、新材料、多用途等方向發(fā)展。對于壓力儀表的計量服務(wù)也逐漸從實驗室檢測轉(zhuǎn)移到了現(xiàn)場檢測。一般來講，一些不易拆卸的壓力儀表，就無法在實驗室完成現(xiàn)場的計量工作。在這種情況下，壓力儀表的現(xiàn)場檢測就十分重要。

1 壓力儀表的相關(guān)簡介

1.1 壓力儀表的分類

壓力儀表種類繁多，結(jié)構(gòu)形式多變，根據(jù)不同的形式有不同的分類。壓力儀表按其顯示方式分指針類壓力儀表和數(shù)顯類壓力儀表。指針類壓力儀表由指針和彈簧管組成，通過被測量端壓力的形變使內(nèi)部彈簧管自由端發(fā)生位移，帶動指針在刻度盤上指示相應(yīng)的壓力值，比如一般壓力表和精密壓力表;數(shù)顯類壓力儀表內(nèi)置壓力傳感器，被測壓力通過壓力傳感器獲取，在其LED顯示屏上顯示，屬于壓力測量和實時顯示一體的高精度壓力表，比如數(shù)字壓力表和壓力變送器。

1.2 壓力儀表檢測指標(biāo)

壓力儀表檢測分為通用指標(biāo)檢測和示值誤差檢測。通用指標(biāo)主要有外觀、密封性、絕緣電阻和絕緣強(qiáng)度等指標(biāo)。示值誤差是壓力儀表檢測的重頭戲，在現(xiàn)場檢測過程中，壓力儀表的示值誤差檢測主要以直接比較法進(jìn)行。示值誤差檢測中主要涉及幾個重要的計量指標(biāo)，以普通壓力表為例，示值誤差的計量指標(biāo)有準(zhǔn)確度等級、最大允許誤差、零位誤差、示值誤差、回程誤差、輕敲位移和指針偏轉(zhuǎn)平穩(wěn)性等。

2 壓力儀表計量性能的重要性分析

目前，我國的壓力儀表已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和普及，壓力儀表的精準(zhǔn)檢測數(shù)據(jù)對行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展有著十分重要的影響，通過合理分析壓力儀表的現(xiàn)場檢測影響因素，找到提升壓力儀表現(xiàn)場檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的措施，成為了目前壓力儀表測量工作人員急需解決的問題。

對于壓力儀表來講，它的計量性能重要性不言而喻。通過對壓力儀表進(jìn)行定期的壓力檢測，來確保壓力儀表的正常運(yùn)行，并且通過計量壓力儀表的檢測結(jié)果來檢驗和驗證壓力儀表的基本性能。一般來講，傳統(tǒng)的壓力儀表在進(jìn)行壓力檢測過程中，往往需要將壓力檢測的對象從現(xiàn)場拆卸，然后按照壓力儀表的規(guī)程規(guī)范要求，在常規(guī)的環(huán)境條件下進(jìn)行壓力儀表的檢測。隨著我國壓力儀表維護(hù)、安裝以及管理要求的不斷提升和發(fā)展，壓力儀表的檢測必須在現(xiàn)場檢測，通過采取現(xiàn)場壓力儀表檢測的方法，可以避免由于環(huán)境或者工作條件的差異而引起的壓力儀表檢測誤差，提高壓力儀表的精準(zhǔn)度，確保壓力儀表的產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，提升壓力儀表的工作效率。

3 壓力儀表現(xiàn)場檢測時應(yīng)該注意的問題分析

壓力儀表現(xiàn)場檢測情況復(fù)雜，檢測條件往往與實驗室檢測環(huán)境大相徑庭，存在諸多不確定因素，很多壓力儀表還存在拆不下來，特殊情況下必須在廠家配合下進(jìn)行在線檢測，不僅工作強(qiáng)度大大增加，繁瑣復(fù)雜性提升，還大大降低了現(xiàn)場壓力標(biāo)準(zhǔn)器檢測的準(zhǔn)確度?，F(xiàn)場檢測用的檢測標(biāo)準(zhǔn)器以便攜式現(xiàn)場壓力校驗儀為主，現(xiàn)場壓力校驗儀為交、直流兩用的便攜式儀表。在檢測壓力的過程中，可以檢測出電流輸出值，同時還可以在LCD上進(jìn)行顯示，壓力校驗儀具備24 V直流輸出。壓力校驗儀可以分為模塊式分體校驗儀和一體式校驗儀兩種。壓力校驗儀其實是壓力傳感器、數(shù)字顯示和控制儀表組成的一種壓力測量系統(tǒng)，由于這種壓力校驗儀便于攜帶，一些智能型現(xiàn)場壓力校驗儀還具備自動校準(zhǔn)和儲備分析功能，所以得到了廣大壓力儀表檢測工作人員的應(yīng)用。在現(xiàn)場壓力儀表檢測過程中，為了降低壓力儀表現(xiàn)場計量因素的影響，必須要注意以下幾方面的內(nèi)容。

3.1 注意污物的排放

在對壓力儀表進(jìn)行現(xiàn)場檢測的過程中，必須要把被檢測的壓力儀表與設(shè)備管路之間完全斷開，通過這種方法，排除壓力儀表內(nèi)部的污物，然后再操作現(xiàn)場壓力儀表與壓力校驗儀之間的連接，在檢測工作前，盡可能選擇檢測用工作介質(zhì)與現(xiàn)場壓力儀表內(nèi)介質(zhì)相同，避免介質(zhì)密度不同引起的誤差。在測量低壓氣源壓力儀表時，往往需要應(yīng)用一般便攜式的壓力校驗儀，其內(nèi)部壓力模塊和自帶氣壓泵就可以完全勝任現(xiàn)場壓力儀表的檢測工作。在檢測較高壓力的壓力儀表時，現(xiàn)場壓力校驗儀往往需要使用外置壓力模塊，配合便攜式的手壓油泵來進(jìn)行相關(guān)的檢測處理。在對壓力儀表進(jìn)行檢測的過程中，著重需要注意壓力儀表的清洗工作，壓力儀表在完成了現(xiàn)場的拆卸之后，如果不進(jìn)行快速的清洗處理，或者是清洗得不干凈，那么就相當(dāng)于將壓力儀表的污物附加連接到壓力校驗儀上，導(dǎo)致壓力校驗儀的測量結(jié)果不準(zhǔn)確，因為壓力儀表內(nèi)部的污染物會隨著壓力進(jìn)行波動，從而影響到壓力校驗儀的測量結(jié)果。不僅如此，壓力儀表內(nèi)部的污染物還會造成壓力校驗儀內(nèi)部管路的堵塞和腐蝕，使其內(nèi)部的壓力管路磨損或者劃傷一些比較精密的零部件，導(dǎo)致壓力校驗儀自身的不穩(wěn)定，影響壓力校驗儀的檢測精準(zhǔn)度，使壓力校驗儀不能進(jìn)行正常的工作，甚至報廢。

3.2 著重注意檢測技術(shù)指標(biāo)的要求

現(xiàn)場儀表有很多種，很多復(fù)雜車間的壓力系統(tǒng)主要以壓力傳感器連接數(shù)顯系統(tǒng)或者壓力變送器與數(shù)控儀表組合方式呈現(xiàn)?，F(xiàn)場檢測時往往需要提前停止現(xiàn)場儀表的工作，靜置兩小時以上，使被檢測儀表以及現(xiàn)場壓力校驗儀標(biāo)準(zhǔn)器盡量達(dá)到規(guī)程規(guī)范所要求的環(huán)境溫濕度，避免現(xiàn)場環(huán)境造成對檢測結(jié)果的誤判。通過對現(xiàn)場壓力儀表的檢測，現(xiàn)場壓力檢驗儀會將檢測數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)壓力值進(jìn)行比較判斷?，F(xiàn)場壓力校驗儀一般是附帶很多功能的數(shù)顯壓力儀表，在進(jìn)行檢測后可根據(jù)設(shè)備說明或者廠家具體要求的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行壓力儀表示值的線性調(diào)整和修正，盡可能補(bǔ)償現(xiàn)場環(huán)境帶來的誤差。然而就目前來看，在實際進(jìn)行壓力儀表的檢測過程中，一般會由于出現(xiàn)一些不明確的原因，從而導(dǎo)致壓力儀表在檢測過程中出現(xiàn)數(shù)值偏大或者顯示不正常的情況，即使是通過軟件設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，也無法使其達(dá)到正常的數(shù)值。在遇到這種問題時，需要分兩步進(jìn)行處理。第一，快速關(guān)閉壓力測量儀器的系統(tǒng)電源，將壓力傳感器所用的連接線端和壓力校驗儀系統(tǒng)進(jìn)行分離，通過應(yīng)用壓力校驗儀自帶電源及顯示單獨(dú)對分離的壓力傳感器進(jìn)行校驗，判斷壓力傳感器自身是否是正常準(zhǔn)確的。第二，根據(jù)被檢壓力儀表自身接受到信號的不同，比如輸出電信號為4～20 mA電流值或者0～10 V電壓值，因為輸出的壓力值和對應(yīng)的電信號是等比例變化的，所以通過測量分離壓力傳感器的電信號輸出值間接反映實測壓力值的準(zhǔn)確性。在這個過程中需要注意，如果被檢儀表的顯示儀本身帶有DC 24 V輸出，而其對應(yīng)輸出信號為電流信號，且檢測接線方式為兩線制時，那么按正常連接方式直接連線檢測電流信號，必然會顯示誤差很大，甚至?xí)龤?biāo)準(zhǔn)器。這種情況必須先通過串聯(lián)電流表和電阻箱的方式，接入到電路當(dāng)中，用電阻箱的阻值調(diào)整，調(diào)節(jié)輸出值，然后再連接被檢儀表，通過輸出值計算對應(yīng)被檢儀表的壓力值。如果計算出來的壓力值與標(biāo)準(zhǔn)壓力值之間的差值太大，則不符合使用的要求，需要及時地進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和調(diào)整，然后再按相同的方法整體重新檢測一次，直至達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求。

3.3 注意禁油設(shè)備

在對壓力儀表進(jìn)行檢測的過程中，還需要注意壓力儀表是否是禁油設(shè)備，因為介質(zhì)的不同，不僅會對被檢儀表造成不可逆的損壞，以后的使用過程中更容易引起爆炸。所以檢測過程中需要對壓力校驗儀、外設(shè)模塊以及增壓泵進(jìn)行及時的禁油處理，同時還可以通過接入油水分離器，以此來確保壓力校驗儀和壓力儀表的正確禁油使用。如果在進(jìn)行壓力儀表的檢測過程中，出現(xiàn)了不可避免的惡劣環(huán)境，比如在易燃易爆的場所進(jìn)行檢測，那么就必須要根據(jù)當(dāng)?shù)氐姆辣瑯?biāo)志、防爆接線和防爆參數(shù)等防爆的要求，選擇相應(yīng)的壓力校驗儀、安全欄和隔離欄等安全措施，來進(jìn)行壓力儀表的檢測工作，杜絕出現(xiàn)人員的傷亡。

4 壓力儀表現(xiàn)場檢測解決對策分析

上述分析了壓力儀表現(xiàn)場檢測時應(yīng)該注意的問題，發(fā)現(xiàn)了很多實驗室檢測不會遇到的問題，由于壓力儀表的檢測過程會受到現(xiàn)場各種各樣條件的限制和影響，所以壓力儀表的現(xiàn)場檢測結(jié)果往往會低于人們的心中期望。因此，對于壓力儀表的現(xiàn)場檢測工作必須要充分考慮到當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫?、溫濕度等環(huán)境因素對壓力儀表的現(xiàn)場檢測結(jié)果的影響，通過檢測儀器調(diào)節(jié)補(bǔ)償。在檢測過程中，要嚴(yán)格按儀表的檢定規(guī)程要求，規(guī)范步驟流程，對重要檢測點多次驗證檢測，減少人為誤差。壓力儀表的現(xiàn)場檢測還可以采用新型采集裝置，比如壓力無線采集裝置，可以解決很多密閉容器或者高溫高壓設(shè)備上的壓力儀表檢測短板。很多被檢廠家還采取人工智能，長期在線，自動處理檢測數(shù)據(jù)方式輔助檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測，大大提升了檢測水平，提高了設(shè)備計量精準(zhǔn)度。

5 結(jié)束語

總而言之，在對壓力儀表進(jìn)行檢驗測量的過程中，由于壓力儀表的檢測技術(shù)受到我國現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)水平發(fā)展的限制以及人們生理條件等因素的影響，所以不可能對壓力儀表的檢測結(jié)果做到盡善盡美，壓力儀表的現(xiàn)場校準(zhǔn)結(jié)果與真值之間勢必會存在著一定的誤差，因此壓力儀表的現(xiàn)場調(diào)整必須要結(jié)合客觀的實際進(jìn)行分析，對誤差的來源進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整，壓力儀表的現(xiàn)場檢測過程盡量彌補(bǔ)由設(shè)備、環(huán)境、方法和人員等因素造成的誤差，最大程度上增加壓力儀表現(xiàn)場測量的精準(zhǔn)度。

參考文獻(xiàn)

[1] 翟巧麗，于洋，余學(xué)鋒.? 壓力校準(zhǔn)作業(yè)安全性分析及評估[J]. 中國計量， 2016（12）：100-103.

[2] 姚勇剛. 液柱高度差對一般壓力儀表檢定結(jié)果的影響[J]. 中國計量， 2016（11）：101-102.

[3] 李通. 試論檢定數(shù)字壓力計影響測量結(jié)果因素[J]. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化， 2016（14）：63-64.

[4] 趙靜，李鑫武. 壓力儀表現(xiàn)場校準(zhǔn)環(huán)境影響因素試驗研究[J].? ?計測技術(shù)， 2016，36（2）：38-41.

[5] 成志堯.? 壓力計量測試技術(shù)的發(fā)展方向和現(xiàn)場壓力校準(zhǔn)[J]. 中國儀器儀表， 2000（2）：1-2，4.