弹簧管式压力表的检定及故障调修方法探讨

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  摘 要:弹簧管式一般压力表(以下简称压力表)在工业生产中应用广,数量大,易损坏。为确保示值准确,必须加强压力表计量检定和调修。
  关键词:压力表 检定 故障
  1 引言
  随着工业生产技术的迅速发展和提高,压力表在工业过程控制与技术测量过程中应用越来越广,主要测量液体、气体和蒸汽压力,对生产或试验过程进行显示、记录、监控,以保证产品和科研成果的质量,为生产和科研过程提供安全保证和信息。因此,压力表的計量性能,直接关系着企业的生产效率、产品质量、生产安全和经济效益。
  2 压力表的基本结构及工作原理
  2 . 1 压力表基本结构
  压力表包括四大部件,一是弹簧管与机座,包括弹簧管、密封堵头、带螺纹接头的机座、拉杆以及示值调整活节螺钉等;二是传动放大机构,包括扇形齿轮、中心齿轮同指针轴、游丝、上下夹板及安装固定螺钉;三是指示装置,包括表盘和指针;四是包装保护部件,包括外壳、玻璃表蒙、罩壳、衬圈与固定螺钉。
  2. 2 压力表工作原理
  弹簧管遵循虎克定律,即在弹性极限范围内,其弹性变形与压力成正比例关系。弹簧管在压力或真空作用下,产生弹性变形引起管端位移,其位移通过机械传动机构进行放大,传递给指针装置,再由指针在刻有法定计量单位的分读盘上指出被测压力或真空量值。
  3 压力表检定方法研究
  压力表检定工作量大、时间紧。检定时严格按照《JJG52-1999》的要求,努力提高检定效率,并注意以下几点。
  3.1 压力表检定周期为半年。新购置的压力表在使用前必须进行检定;长期使用的压力表应视其使用频繁程度可适当缩短检定周期;带远距离传送系统及二次仪表的压力表,二次仪表应一起检定或校准。
  3.2 根据被检表选取精密压力表和校验器,精密压力表允许误差绝对值应不大于被检表允许误差绝对值的1/4,检定合格且在有效期内;氧气等禁油被检表,应安装在油水分离器的禁油接头上。
  3.3 实验室要确保达到检定要求的温度(20±5) ℃,相对湿度≤85%。
  3.4 压力表示值检定按标有数字的分度线进行。正确估读示值,即按分度值的1/5估读,估读值的位数是确定的,在估读示值时不能任意增加或减少小数点后面的位数。准确计算允许误差,即量程与准确度等级百分数的乘积,以此为标准衡量被检压力表各个点的示值是否符合要求。
  3.5 检定完毕,检查螺钉(含固定机芯和示值调节)是否紧固;指针轴和指针是否擦碰玻璃;轻摇表体,以免零件或杂物遗入。
  3.6 检定不合格的压力表,要进行调修;需降级使用的,更改其准确度等级标志;损坏严重无法修复的,发《检定结果通知书》。检定合格的压力表,填写、粘贴合格标签,发《检定证书》(给出准确度等级)。
  4 压力表常见故障及调修方法
  压力表常见故障有示值超差、轻敲位移超差、回程误差超差等。本人对压力表的常见故障及调修方法总结如下,方便检定时进行故障分析及适当调修,使其计量性能符合要求,延长使用寿命。
  4.1 压力升高而指针不动或很少移动的产生原因及调修方法
  产生原因:(1)校验器阀门未打开,橡胶皮碗损坏,接头密封垫圈的中心孔闷死。 (2)油杯控制阀未旋紧。(3)油杯内介质太脏,通道或弹簧管堵塞。(4)接头处或弹簧管漏油。(5)机件卡住、啮合滑牙,固紧螺钉松动。(6)指针松动,指针尖端或尾部与刻度盘相碰。
  处理办法:完全打开校验器阀门,使清洁介质传入被检表;确保橡胶皮碗、接头密封垫圈完好;内部堵塞应清洗;紧固螺钉和指针。
  4.2 指针在无压时回不到零位、加压后达不到满刻度, 往回倒走等现象的产生原因及调修方法
  产生原因:(1)游丝长期使用力矩不足,不能盘紧或张大。 (2)机芯固定位置不当,连杆与扇形齿夹角太小。 (3)连杆短,传动机构放大角受限。 (4)指针弯曲或松动,刻度盘位置固定不当,螺钉未拧紧。 (5)校验器漏油或吸入空气。 (6)油杯针形阀尖端有毛刺密封不好。 (7)油杯针形阀未拧紧;橡胶皮碗损坏。 (8)弹簧管漏油、内部脏污或焊接位置不正。
  处理办法:脱开两齿轮的啮合,反时针转动中心齿轮轴,使游丝能足够盘紧或张大;游丝老化弹性不足应更换。正确固定机芯位置,调整传动齿轮啮合间隙,增加啮合齿数,使连杆与扇形齿夹角适当。指针达不到满刻度,应缩小扇形齿短臂的长度,调大传动比。正确固定刻度盘位置,拧紧螺钉。正确使用校验器,清除油杯针形阀尖端的毛刺确保密封。弹簧管内部脏污用医用注射针注入汽油振荡洗涤;重新焊接弹簧管。反复调整后示值仍不成比例变化,更换弹簧管。
  4.3 滞针和跳针现象的调修
  产生原因: (1)齿牙锈蚀、磨损,两齿轮啮合处有毛刺和污物;轴孔磨损,轴与孔壁单侧相碰。(2)连杆与连接件摩擦、卡住。(3)机芯的上下夹板太紧,中心齿轮轴弯曲,两齿轮啮合太紧,轴径不同心、不吻合。(4)指针轴倾斜、弯曲与表面玻璃或刻度盘单侧摩擦。(5)指针套松,指针钉紧后与刻度盘孔相碰。游丝外圈与零件相碰。(6)活动螺钉不活动或松脱。
  处理办法:(1)拆下两齿轮,清除齿牙的锈蚀、磨损、毛刺和污物。(2)调整游丝外圈,用锉刀锉薄连杆厚度。(3)指针单侧碰刻度盘,矫直指针轴,将指针轴一端平放在铁墩上,边滚动边用榔头轻敲矫直;用尖嘴钳将指针轴纵向矫直;用空心冲子插在指针轴上扳直;指针在哪个方向碰刻度盘,就在该方向机芯底座下面垫入适当厚度的金属片;将刻度盘放在平面上用榔头敲平。(4)指针钉紧后偏位,捏住指针尖端两侧,对准刻度,使榔头垂直地落在指针套端平面的中心上;少量偏位将指针向反侧拨转一定角度敲击纠正。(5)指针套松动,将指针套平放于铁墩上,用“开花冲子”套在指针套外,用榔头敲击冲子铆压紧固。(6)指针轴不在刻度盘孔中心,松开机芯紧固螺钉,移动指针轴到恰当位置,压住指针轴顶端控制机芯不动,移动扇形齿轮与中心齿轮啮合于恰当部位,然后紧固螺钉。要获得两齿轮正确的啮合部位,一是将刻度盘两侧固定孔锉成蛋圆形;二是重新打孔固定机芯;三是锉大刻度盘中心孔。
  4.4 示值超差的调修
  4.4.1 仅一两个检定点超差。哪个检定点超差就在该点上检查机芯的配合情况,传动轴孔是否受阻,连杆是否灵活,齿轮啮合点有无损伤或异物。正误差是齿轮啮合点有污物、毛刺,应清除;负误差是齿轮磨损或损伤,应修补或更换。
  4.4.2 增加或减少一个固定示值误差。这是指针安装不正确引起的系统误差,升压后在除零点以外的第一个检定点重新安装并固定指针。
  4.4.3 在压力一半附近超差。升压以后,在中间位置重新安装并固定指针,还存在示值误差就调整连杆与扇形齿轮的夹角。
  4.4.4 示值误差成比例地增加或减少(即呈线性误差)。这是因为扇形齿轮传动比不正确。如果示值误差逐渐增大,应将示值调节螺钉沿槽孔往右(下)移,扩大扇形齿轮短臂的臂长,调小传动比;如果示值误差逐渐减小,应将示值调节螺钉往左(上)移,缩小扇形齿轮短臂的臂长,调大传动比。
  5 结论与认识
  通过对弹簧管压力表常见的故障进行了分析,掌握其调修的规律,尽可能减少拆装次数,提高检修工作效率,在实际工作中收到一些实效。
  参考文献
  [1]马青松.浅谈弹簧管(精密)压力表误差产生的因素及有关注意事项.
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