壓力表 工作原理、壓力表選型指南、維護(hù)保養(yǎng)、故障排除

上海自儀四廠概述

壓力表（英文名稱：pressure gauge）是指以彈性元件為敏感元件，測(cè)量并指示高于環(huán)境壓力的儀表，應(yīng)用普遍，它幾乎遍及所有的工業(yè)流程和科研領(lǐng)域。在熱力管網(wǎng)、油氣傳輸、供水供氣系統(tǒng)、車輛維修保養(yǎng)廠店等領(lǐng)域隨處可見(jiàn)。尤其在工業(yè)過(guò)程控制與技術(shù)測(cè)量過(guò)程中，由于機(jī)械式壓力表的彈性敏感元件具有很高的機(jī)械強(qiáng)度以及生產(chǎn)方便等特性，使得機(jī)械式壓力表得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

工作原理

壓力表工作原理：通過(guò)表內(nèi)的敏感元件（波登管、膜盒、波紋管）的彈性形變，再由表內(nèi)機(jī)芯的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將壓力形變傳導(dǎo)至指針，引起指針轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)顯示壓力。

應(yīng)用

一般壓力表適用測(cè)量不結(jié)晶，不凝固，對(duì)銅和銅合金無(wú)腐蝕作用的液體、氣體或蒸汽的壓力及真空。

分類

壓力表按其測(cè)量精確度：可分為精密壓力表、一般壓力表。精密壓力表的測(cè)量精確度等級(jí)分別為0.1、0.16、0.25、0.4級(jí)0.05級(jí)；一般壓力表的測(cè)量精確度等級(jí)分別為1.0、1.6、2.5、4. 0級(jí)。

壓力表按其測(cè)量基準(zhǔn)：壓力表按其指示壓力的基準(zhǔn)不同，分為一般壓力表、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(zhǔn)；表以絕對(duì)壓力零位為基準(zhǔn)；差壓表測(cè)量?jī)蓚€(gè)被測(cè)壓力之差。

壓力表按其測(cè)量范圍：分為真空表、壓力真空表、微壓表、低壓表、中壓表及高壓表。真空表用于測(cè)量小于大氣壓力的壓力值；壓力真空表用于測(cè)量小于和大于大氣壓力的壓力值；微壓表用于測(cè)量小于60000 Pa的壓力值；低壓表用于測(cè)量0~6MPa壓力值；中壓表用于測(cè)量10~60MPa壓力值；

壓力表按其顯示方式：分為指針壓力表，數(shù)字壓力表。

壓力表按其使用功能分：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(hào)控制型壓力表。

壓力表按測(cè)量介質(zhì)特性不同可分為：

1、一般型壓力表：一般型壓力表用于測(cè)量不結(jié)晶、不凝固對(duì)銅和銅合金無(wú)腐蝕作用的液體、氣體或蒸汽的壓力；

2、耐腐蝕型壓力表：耐腐蝕型壓力表用于測(cè)量腐蝕性介質(zhì)的壓力，常用的有不銹鋼型壓力表、隔膜型壓力表等；

3、防爆型壓力表：防爆型壓力表用在環(huán)境有混合物的危險(xiǎn)場(chǎng)所，如防爆電接點(diǎn)壓力表，防爆變送器等。

4、專用型壓力表。

按照壓力表的用途分：可分為普通壓力表、氨壓力表、氧氣壓力表、電接點(diǎn)壓力表、遠(yuǎn)傳壓力表、耐振壓力表、帶檢驗(yàn)指針壓力表、雙針雙管或雙針單管壓力表、數(shù)顯壓力表、數(shù)字精密壓力表等。

選型指南

壓力表的選用應(yīng)根據(jù)使用工藝生產(chǎn)要求，針對(duì)具體情況做具體分析。在滿足工藝要求的前提下，應(yīng)本著節(jié)約的原則綜合地考慮，一般應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

1、類型的選用

儀表類型的選用須滿足工藝生產(chǎn)的要求。例如是否需要遠(yuǎn)傳、自動(dòng)記錄或報(bào)警；被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)（如被測(cè)介質(zhì)的溫度高低、粘度大小、腐蝕性、臟污程度、是否易燃易爆等）是否對(duì)儀表提出特殊要求，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件（如濕度、溫度、磁場(chǎng)強(qiáng)度、振動(dòng)等）對(duì)儀表類型的要求等。因此根據(jù)工藝要求正確地選用儀表類型是保證儀表正常工作及安全生產(chǎn)的重要前提。

例如普通壓力表的彈簧管多采用銅合金（高壓的采用合金鋼），而氨用壓力表彈簧管的材料卻都采用碳鋼（或者不銹鋼），不允許采用銅合金。因?yàn)榘迸c銅產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，所以普通壓力表不能用于氨壓力測(cè)量。

氧氣壓力表與普通壓力表在結(jié)構(gòu)和材質(zhì)方面可以完全一樣，只是氧用壓力表須禁油。因?yàn)橛瓦M(jìn)人氧氣系統(tǒng)易引起事故。所用氧氣壓力表在校驗(yàn)時(shí)，不能像普通壓力表那樣采用油作為工作介質(zhì)，并且氧氣壓力表在存放中要嚴(yán)格避免接觸油污。如果必須采用現(xiàn)有的帶油污的壓力表測(cè)量氧氣壓力時(shí)，使用前須用四氯化碳反復(fù)清洗，認(rèn)真檢查直到無(wú)油污時(shí)為止。

2、測(cè)量范圍的確定

為了保證彈性元件能在彈性變形的安全范圍內(nèi)可靠地工作，在選擇壓力表量

程時(shí)，須根據(jù)被測(cè)壓力的大小和壓力變化的快慢，留有足夠的余地，因此，壓力表的上限值應(yīng)該高于工藝生產(chǎn)中可能的大壓力值。根據(jù)“化工自控設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定”，在測(cè)量穩(wěn)定壓力時(shí)，大工作壓力不應(yīng)超過(guò)測(cè)量上限值的2/3；測(cè)量脈動(dòng)壓力時(shí)，大工作壓力不應(yīng)超過(guò)測(cè)量上限值的1/2；測(cè)量高壓時(shí)，大工作壓力不應(yīng)超過(guò)測(cè)量上限值的3/5。一般被測(cè)壓力最小值應(yīng)不低于儀表測(cè)量上限值的1/3。從而保證儀表的輸出量與輸人量之間的線性關(guān)系

根據(jù)被測(cè)參數(shù)的最值和小值計(jì)算出儀表的上、下限后、不能以此數(shù)值直接作為儀表的測(cè)量范圍。我們?cè)谶x用儀表的標(biāo)尺上限值時(shí)，應(yīng)在國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)系列中選取。中國(guó)的壓力表測(cè)量范圍標(biāo)準(zhǔn)系列有：-0.1-0.06,0.15;0-1,1.6,2.5,4,6,10X10" MPa（其中n為自然整數(shù).可為正、負(fù)值）。

3、精度等級(jí)的選取

根據(jù)工藝生產(chǎn)允許的誤差和選定的儀表程、計(jì)算出儀表允許的大引用誤差，在國(guó)家規(guī)定的精度等級(jí)中確定儀表的精度。一般來(lái)說(shuō)，所選用的儀表越精密，則測(cè)量結(jié)果越、可靠。但不能認(rèn)為選用的儀表精度越高越好，因?yàn)樵絻x表一般價(jià)格越貴，操作和維護(hù)越費(fèi)事。

選用舉例：

1、用于測(cè)量黏稠或酸堿等特殊介質(zhì)時(shí)，應(yīng)選用隔膜壓力表、不銹鋼彈簧管、不銹鋼機(jī)芯、不銹鋼外殼或膠木外殼。

按其所測(cè)介質(zhì)不同，在壓力表上應(yīng)有規(guī)定的色標(biāo)，并注明特殊介質(zhì)的名稱，氧氣表須標(biāo)以紅色“禁油”字樣，氫氣用深綠色下橫線色標(biāo)，氨用黃色下橫線色標(biāo)等等。

2、靠墻安裝時(shí)，應(yīng)選用有邊緣的壓力表；直接安裝于管道上時(shí)，應(yīng)選用無(wú)邊緣的壓力表；用于直接測(cè)量氣體時(shí)，應(yīng)選用表殼后面有安全孔的壓力表。出于測(cè)壓位置和便于觀察管理的考慮，應(yīng)選擇表殼直徑的大小。

維護(hù)保養(yǎng)

壓力表的檢修維護(hù)：

1、經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用與受壓，壓力表機(jī)芯難免會(huì)出現(xiàn)一些變形和磨損，壓力表就會(huì)產(chǎn)生各種誤差和故障。為了保證其原有的準(zhǔn)確度而不使量值傳遞失真，應(yīng)及時(shí)更換，以確保指示正確、安全可靠。

2、壓力表要定期進(jìn)行清洗。因?yàn)閴毫Ρ韮?nèi)部不清潔，就會(huì)增加各機(jī)件磨損，從而影響其正常工作，嚴(yán)重的會(huì)使壓力表失靈、報(bào)廢。

3、在測(cè)壓部位安裝的壓力表，根據(jù)JJG52-1999規(guī)定，它的檢定周期一般不超過(guò)半年。關(guān)系到生產(chǎn)安全和環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的壓力表，檢定周期須按照檢定規(guī)程，只可小于半年；如果工礦條件惡劣，檢定周期須更短。

4、測(cè)壓部位介質(zhì)波動(dòng)大，使用頻繁，準(zhǔn)確度要求較高，以及對(duì)安全因素要求較嚴(yán)的，可按具體情況將檢定周期適當(dāng)縮短。

以下4種11類壓力表需要強(qiáng)制檢定：

1、用于安全防護(hù)的壓力表需強(qiáng)制檢定。包括以下7類：

1）鍋爐主氣缸和給水壓力部位的測(cè)量；

2）固定式空壓機(jī)風(fēng)倉(cāng)及總管壓力的測(cè)量；

3）發(fā)電機(jī)、氣輪機(jī)油壓及機(jī)車壓力的測(cè)量；

4）醫(yī)用高壓滅菌器、高壓鍋壓力的測(cè)量；

5）帶報(bào)警裝置壓力的測(cè)量；

6）密封增壓容器壓力的測(cè)量；

7）有害、有毒、腐蝕性嚴(yán)重介質(zhì)壓力的測(cè)量。（如：彈簧管壓力表、電遠(yuǎn)傳和電接點(diǎn)壓力表）。

2、用于安全防護(hù)的風(fēng)壓表需強(qiáng)制檢定。即：礦井中巷道風(fēng)壓、風(fēng)速的測(cè)量。（如：礦用風(fēng)壓表、礦用風(fēng)速表）。

3、用于安全防護(hù)的氧氣表需強(qiáng)制檢定。包括以下2類：

1）在灌裝氧氣瓶過(guò)程中氧氣監(jiān)控壓力的測(cè)量；

2）在工藝過(guò)程中易爆、影響安全的氧氣壓力的測(cè)量。

4、用于醫(yī)療衛(wèi)生的氧氣表需強(qiáng)制檢定。即醫(yī)院輸氧用浮標(biāo)式氧氣吸入器和供氧裝置上氧氣壓力的測(cè)量。

壓力表使用注意事項(xiàng)：

1、儀表須垂直：安裝時(shí)應(yīng)使用17mm扳手旋緊，不應(yīng)強(qiáng)扭表殼；運(yùn)輸時(shí)應(yīng)避免碰撞；

2、儀表使用宜在周圍環(huán)境溫度為-25~55℃；

3、使用工作環(huán)境振動(dòng)頻率<25HZ，振幅不大于1mm；

4、使用中因環(huán)境溫度過(guò)高，儀表指示值不回零位或出現(xiàn)示值超差，可將表殼上部密封橡膠塞剪開(kāi)，使儀表內(nèi)腔與大氣相通即可；

5、儀表使用范圍，應(yīng)在上限的1/3～2/3之間；

6、在測(cè)量腐蝕性介質(zhì)、可能結(jié)晶的介質(zhì)、粘度較大的介質(zhì)應(yīng)加隔離裝置；

7、儀表應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行檢定（至少每三個(gè)月一次），如發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)及時(shí)修理；

8、儀表自出廠之日起，半年內(nèi)若在正常保管使用條件下發(fā)現(xiàn)因制造質(zhì)量不良失效或損壞時(shí)，由該公司負(fù)責(zé)修理或調(diào)換；

9、需用測(cè)量腐蝕性介質(zhì)的儀表，在訂貨時(shí)應(yīng)注明要求條件。

故障排除

壓力表是由接頭，彈簧管，機(jī)芯幾個(gè)主要部件構(gòu)成。壓力表的焊接主要有鉛鋅焊接，白銀焊接，氬弧焊接，特種焊接等等，儀表的單簧管正常工作是10萬(wàn)次。其工作原理是通過(guò)彈簧管變形，機(jī)芯（扇型齒與齒輪工作）帶動(dòng)指針在面版的刻度上顯示被測(cè)介質(zhì)壓力。

壓力表在使用過(guò)程中常見(jiàn)的三個(gè)問(wèn)題：

1、壓力表扇型齒輪工作一段時(shí)間會(huì)出現(xiàn)磨損現(xiàn)象；

2、壓力表測(cè)壓系統(tǒng)受到被測(cè)介質(zhì)瞬間超壓沖擊，使指針回不到零位或者沖到限制釘下面；

3、儀表指針，在系統(tǒng)卸壓后不回零位。

解決壓力表常見(jiàn)問(wèn)題的三個(gè)方法：

1、增加扇型齒輪接觸面寬度，接觸面（即加大齒輪模數(shù))，以達(dá)到抗磨損增加使用壽命的目的；

2、上海自儀四廠在儀表的機(jī)芯上加裝限位塊，測(cè)壓系統(tǒng)在受到瞬間沖擊時(shí)使機(jī)芯的圓柱齒輪和扇型齒輪不容易脫扣，解決壓力表受到?jīng)_擊壓力后指針不回零或者指針被沖到限位釘后面的問(wèn)題；

3、沖擊壓力測(cè)量系統(tǒng)關(guān)小壓力表下面的閥門(mén)。