弹性元件式一般压力表的选用、安装和检定
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+40 kPa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100 mm或150 mm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 60 mm。
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4 MPa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1.5 m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 80 T及2 MPa时,可用皮或橡皮垫片;低于450 T及5 MPa时,可选用石棉或铅垫片;被测介质高于450 t及5 MPa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60 T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JJG 52-2013《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3 mm的耐压,对焊接修补 后的压力表要进行10 min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。
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