壓力表 工作原理、壓力表選型指南、維護保養(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。尤其在工業(yè)過程控制與技術(shù)測量過程中，由于機械式壓力表的彈性敏感元件具有很高的機械強度以及生產(chǎn)方便等特性，使得機械式壓力表得到越來越廣泛的應(yīng)用。

工作原理

壓力表工作原理：通過表內(nèi)的敏感元件（波登管、膜盒、波紋管）的彈性形變，再由表內(nèi)機芯的轉(zhuǎn)換機構(gòu)將壓力形變傳導(dǎo)至指針，引起指針轉(zhuǎn)動來顯示壓力。

應(yīng)用

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

分類

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

壓力表按其測量基準：壓力表按其指示壓力的基準不同，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；表以絕對壓力零位為基準；差壓表測量兩個被測壓力之差。

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

壓力表按測量介質(zhì)特性不同可分為：

1、一般型壓力表：一般型壓力表用于測量不結(jié)晶、不凝固對銅和銅合金無腐蝕作用的液體、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)境有混合物的危險場所，如防爆電接點壓力表，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、電接點壓力表、遠傳壓力表、耐振壓力表、帶檢驗指針壓力表、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)考慮以下幾個方面的問題：

1、類型的選用

儀表類型的選用須滿足工藝生產(chǎn)的要求。例如是否需要遠傳、自動記錄或報警；被測介質(zhì)的性質(zhì)（如被測介質(zhì)的溫度高低、粘度大小、腐蝕性、臟污程度、是否易燃易爆等）是否對儀表提出特殊要求，現(xiàn)場環(huán)境條件（如濕度、溫度、磁場強度、振動等）對儀表類型的要求等。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。因為氨與銅產(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。因為油進人氧氣系統(tǒng)易引起事故。所用氧氣壓力表在校驗時，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量氧氣壓力時，使用前須用四氯化碳反復(fù)清洗，認真檢查直到無油污時為止。

2、測量范圍的確定

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，須根據(jù)被測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)計技術(shù)規(guī)定”，在測量穩(wěn)定壓力時，大工作壓力不應(yīng)超過測量上限值的2/3；測量脈動壓力時，大工作壓力不應(yīng)超過測量上限值的1/2；測量高壓時，大工作壓力不應(yīng)超過測量上限值的3/5。一般被測壓力最小值應(yīng)不低于儀表測量上限值的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)被測參數(shù)的最值和小值計算出儀表的上、下限后、不能以此數(shù)值直接作為儀表的測量范圍。我們在選用儀表的標(biāo)尺上限值時，應(yīng)在國家規(guī)定的標(biāo)準系列中選取。中國的壓力表測量范圍標(biāo)準系列有：-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、負值）。

3、精度等級的選取

根據(jù)工藝生產(chǎn)允許的誤差和選定的儀表程、計算出儀表允許的大引用誤差，在國家規(guī)定的精度等級中確定儀表的精度。一般來說，所選用的儀表越精密，則測量結(jié)果越、可靠。但不能認為選用的儀表精度越高越好，因為越儀表一般價格越貴，操作和維護越費事。

選用舉例：

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

按其所測介質(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，應(yīng)選用有邊緣的壓力表；直接安裝于管道上時，應(yīng)選用無邊緣的壓力表；用于直接測量氣體時，應(yīng)選用表殼后面有安全孔的壓力表。出于測壓位置和便于觀察管理的考慮，應(yīng)選擇表殼直徑的大小。

維護保養(yǎng)

壓力表的檢修維護：

1、經(jīng)過一段時間的使用與受壓，壓力表機芯難免會出現(xiàn)一些變形和磨損，壓力表就會產(chǎn)生各種誤差和故障。為了保證其原有的準確度而不使量值傳遞失真，應(yīng)及時更換，以確保指示正確、安全可靠。

2、壓力表要定期進行清洗。因為壓力表內(nèi)部不清潔，就會增加各機件磨損，從而影響其正常工作，嚴重的會使壓力表失靈、報廢。

3、在測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半年。關(guān)系到生產(chǎn)安全和環(huán)境監(jiān)測方面的壓力表，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、測壓部位介質(zhì)波動大，使用頻繁，準確度要求較高，以及對安全因素要求較嚴的，可按具體情況將檢定周期適當(dāng)縮短。

以下4種11類壓力表需要強制檢定：

1、用于安全防護的壓力表需強制檢定。包括以下7類：

1）鍋爐主氣缸和給水壓力部位的測量；

2）固定式空壓機風(fēng)倉及總管壓力的測量；

3）發(fā)電機、氣輪機油壓及機車壓力的測量；

4）醫(yī)用高壓滅菌器、高壓鍋壓力的測量；

5）帶報警裝置壓力的測量；

6）密封增壓容器壓力的測量；

7）有害、有毒、腐蝕性嚴重介質(zhì)壓力的測量。（如：彈簧管壓力表、電遠傳和電接點壓力表）。

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

3、用于安全防護的氧氣表需強制檢定。包括以下2類：

1）在灌裝氧氣瓶過程中氧氣監(jiān)控壓力的測量；

2）在工藝過程中易爆、影響安全的氧氣壓力的測量。

4、用于醫(yī)療衛(wèi)生的氧氣表需強制檢定。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量。

壓力表使用注意事項：

1、儀表須垂直：安裝時應(yīng)使用17mm扳手旋緊，不應(yīng)強扭表殼；運輸時應(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)境振動頻率<25HZ，振幅不大于1mm；

4、使用中因環(huán)境溫度過高，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，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)常進行檢定（至少每三個月一次），如發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)及時修理；

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，由該公司負責(zé)修理或調(diào)換；

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

故障排除

壓力表是由接頭，彈簧管，機芯幾個主要部件構(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10萬次。其工作原理是通過彈簧管變形，機芯（扇型齒與齒輪工作）帶動指針在面版的刻度上顯示被測介質(zhì)壓力。

壓力表在使用過程中常見的三個問題：

1、壓力表扇型齒輪工作一段時間會出現(xiàn)磨損現(xiàn)象；

2、壓力表測壓系統(tǒng)受到被測介質(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。

解決壓力表常見問題的三個方法：

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芯上加裝限位塊，測壓系統(tǒng)在受到瞬間沖擊時使機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題；

3、沖擊壓力測量系統(tǒng)關(guān)小壓力表下面的閥門。