李承榮
(中國兵器工業(yè)集團(tuán)第五三研究所計(jì)量室,山東 濟(jì)南 250000)
目前 ,在科研生產(chǎn)過程中,對壓力計(jì)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(jī),擠出機(jī)、壓型用各種液壓機(jī)、空壓機(jī),氧氣瓶罐,氮?dú)馄抗蕖Q氣站、以及氣路上的壓力表等等,都需要壓力計(jì)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(jìn)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(shí)也可監(jiān)視受壓力容器內(nèi)部所充介質(zhì)運(yùn)行中的工作情況,以便恰當(dāng)?shù)乜刂剖軌喝萘?,保護(hù)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(jì)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(shí),應(yīng)選用不銹鋼彈簧管,不銹鋼機(jī)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?dú)獗砭筒荒芊旁谘鯕馄抗奚鲜褂?,因壓力表檢定時(shí)用蓖麻油檢定,氧氣表檢定時(shí)卻用水,氧氣遇油會發(fā)生危險(xiǎn)引起爆炸。
2)在有震動(dòng)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(jī):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(biāo)準(zhǔn)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(shí)際情況選擇。
4)靠墻安裝時(shí)應(yīng)選用有邊緣的壓力表,直接安裝于管道時(shí)應(yīng)選用無邊緣的壓力表;用于直接測量氣體時(shí)選用表殼后面有安全孔的,液壓機(jī)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(xiǎn)、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(diǎn)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和發(fā)信(報(bào)警)作用,比如液壓機(jī)等設(shè)備就需要磁助電接點(diǎn)壓力表、或抗震電接點(diǎn)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(jìn)去只能用小直插扳手,首次檢定時(shí)能合格但壓力表重量很輕,使用一段時(shí)間損壞后沒有維修價(jià)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(fèi)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(shí)壓力1MPa壓力表指針沒有反應(yīng),而5MPa以上才準(zhǔn)確。選用測量上限時(shí),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(hù)其使用壽命。
2)選用使用范圍時(shí),最高不得超過度盤滿刻度的3/4,按負(fù)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?yàn)檫@一使用范圍,準(zhǔn)確度較高,又適合平穩(wěn)、波動(dòng)兩種負(fù)荷下使用。
3)選用測量上限時(shí),可按下列方法計(jì)算:
已知所測最大壓力值,求所需測量上限值的計(jì)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(shí),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(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行比對中指示值與真實(shí)值接近的準(zhǔn)確程度,它是依據(jù)校驗(yàn)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?jǐn)?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(biāo)明于度盤上,為了便于表示,習(xí)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(biāo)記內(nèi)。
我國一般工業(yè)用壓力表共分為4個(gè)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(gè)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)采用估計(jì)的辦法,在使用中不做仔細(xì)計(jì)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(jià)格和操作檢修的不方便,可能造成浪費(fèi)。
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(jì)合理。
選擇壓力表精度等級得計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)算精度等級時(shí),常碰到有些工藝所提出的精度指標(biāo)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?jǐn)?shù),求允許基本誤差。
允許基本誤差=被測壓力×精度百分?jǐn)?shù)。
例:某壓力表被測壓力為40MPa時(shí),要求達(dá)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?jǐn)?shù)
例:某壓力表當(dāng)被測壓力為12MPa時(shí),它的絕對誤差值為0.48MPa,如將這一誤差換算為精度百分?jǐn)?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(dá)到經(jīng)濟(jì)合理,安全可靠的目的。
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