壓力表校準(zhǔn)——您應(yīng)該考慮的 20 件事

壓力表是流程工業(yè)中非常常見(jiàn)的儀器。與任何測(cè)量設(shè)備一樣，壓力表需要定期校準(zhǔn)，以確保其準(zhǔn)確性。校準(zhǔn)壓力表時(shí)需要考慮很多事項(xiàng)。本文列出了校準(zhǔn)壓力表時(shí)應(yīng)考慮的 20 個(gè)事項(xiàng)。

如果我們將壓力表校準(zhǔn)的原理簡(jiǎn)化到低限度，我們就可以說(shuō)，當(dāng)我們校準(zhǔn)壓力表時(shí)，我們提供一個(gè)已知的準(zhǔn)確壓力輸入，讀取壓力表上的指示，然后記錄并比較這些值。數(shù)值的差異就是誤差，誤差應(yīng)小于壓力表所要求的精度。

下面列出了校準(zhǔn)壓力表時(shí)應(yīng)考慮的 20 個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題。

1 - 精度等級(jí)

壓力表有許多不同的精度等級(jí)。ASME B40.100（精度等級(jí)從 0.1 到 5 % 范圍）和 EN 837（精度等級(jí)從 0.1 到 4 % 范圍）標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了精度等級(jí)。精度等級(jí)規(guī)范常見(jiàn)的是“量程百分比”，這意味著如果精度等級(jí)為 1%，而刻度范圍為 0 至 100 psi，則精度為 ± 1 psi。

確保您知道要校準(zhǔn)的壓力表的精度等級(jí)，因?yàn)檫@自然會(huì)規(guī)定可接受的精度水平，但也會(huì)對(duì)校準(zhǔn)程序產(chǎn)生其他影響。

2 - 壓力介質(zhì)

校準(zhǔn)壓力表時(shí)，常見(jiàn)的壓力介質(zhì)是氣體或液體。氣體通常是普通空氣，但在某些應(yīng)用中也可以是氮?dú)獾炔煌瑲怏w。常見(jiàn)的液體是水或油。校準(zhǔn)過(guò)程中的壓力介質(zhì)取決于壓力表所連接過(guò)程中使用的介質(zhì)。介質(zhì)還取決于壓力范圍。使用空氣/氣體校準(zhǔn)低壓壓力表比較實(shí)用，但隨著壓力范圍的增大，使用液體作為介質(zhì)更為實(shí)用和安全。

3 - 污染

當(dāng)壓力表安裝在工藝流程中時(shí)，會(huì)使用特定類(lèi)型的壓力介質(zhì)，在選擇校準(zhǔn)介質(zhì)時(shí)應(yīng)考慮到這一點(diǎn)。校準(zhǔn)期間不應(yīng)使用可能會(huì)在壓力表安裝回工藝過(guò)程中造成問(wèn)題的介質(zhì)。反之亦然，有時(shí)工藝介質(zhì)可能對(duì)校準(zhǔn)設(shè)備有害。

壓力表內(nèi)的灰塵可能會(huì)進(jìn)入校準(zhǔn)設(shè)備并造成危害。對(duì)于氣體操作的壓力表，可以使用污垢/濕氣捕集器，但對(duì)于液體操作的壓力表，則應(yīng)在校準(zhǔn)前清潔壓力表。

極端的工藝情況之一是壓力表用于測(cè)量氧氣的壓力。如果在校準(zhǔn)壓力表時(shí)有任何油脂進(jìn)入高壓氧氣系統(tǒng)，就會(huì)非常危險(xiǎn)，可能會(huì)引起爆炸。

4 - 高度差

如果校準(zhǔn)設(shè)備和待校準(zhǔn)壓力表的高度不同，管道中壓力介質(zhì)的靜水壓力可能會(huì)導(dǎo)致誤差。當(dāng)使用氣體作為介質(zhì)時(shí)，通常不會(huì)出現(xiàn)這種問(wèn)題，因?yàn)闅怏w比液體輕。但當(dāng)使用液體作為介質(zhì)時(shí)，管道中的液體會(huì)因靜水壓力而產(chǎn)生重量，從而導(dǎo)致誤差。誤差的大小取決于液體的密度和高度差，因?yàn)橹亓?huì)將液體拉入管道內(nèi)。如果無(wú)法將校準(zhǔn)器和壓力表置于同一高度，則應(yīng)計(jì)算高度差的影響，并在校準(zhǔn)時(shí)將其考慮在內(nèi)。

5 - 管道泄漏測(cè)試

在校準(zhǔn)過(guò)程中，如果管道有任何泄漏，可能會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)知的誤差。因此，應(yīng)在校準(zhǔn)前進(jìn)行泄漏測(cè)試。簡(jiǎn)單的泄漏測(cè)試是給系統(tǒng)加壓，讓壓力穩(wěn)定一段時(shí)間，并監(jiān)測(cè)壓力是否下降過(guò)多。某些校準(zhǔn)系統(tǒng)（壓力控制器）如果有一個(gè)持續(xù)調(diào)節(jié)壓力的控制器，即使發(fā)生泄漏也能保持壓力。在這種情況下，很難看到泄漏，因此應(yīng)關(guān)閉控制器，以便在封閉系統(tǒng)中進(jìn)行泄漏測(cè)試。在封閉系統(tǒng)中也應(yīng)始終考慮絕熱效應(yīng)，特別是氣體介質(zhì)。

6 - 絕熱效應(yīng)

在以氣體為壓力介質(zhì)的封閉系統(tǒng)中，氣體的溫度會(huì)影響氣體的體積，從而對(duì)壓力產(chǎn)生影響。

當(dāng)壓力迅速增加時(shí)，氣體的溫度會(huì)升高，溫度升高會(huì)使氣體膨脹，從而體積變大，壓力升高。當(dāng)溫度開(kāi)始冷卻時(shí)，氣體的體積會(huì)變小，從而導(dǎo)致壓力下降。這種壓力下降看似系統(tǒng)泄漏，但實(shí)際上是由于氣體溫度變化產(chǎn)生的絕熱效應(yīng)造成的。壓力變化越快，效應(yīng)就越大。隨著溫度的穩(wěn)定，這種效應(yīng)引起的壓力變化會(huì)逐漸變小。

因此，如果壓力變化較快，應(yīng)確保在穩(wěn)定一段時(shí)間后再判斷系統(tǒng)中存在泄漏。

7 - 扭矩力

特別是對(duì)扭矩敏感的壓力表，在將壓力接頭連接到壓力表時(shí)不要用力過(guò)猛，否則可能會(huì)損壞壓力表。請(qǐng)按照制造商的說(shuō)明使用允許的扭矩力。使用適當(dāng)?shù)墓ぞ?、適配器和密封件。

8 - 校準(zhǔn)/安裝位置

由于壓力表是機(jī)械儀表，其位置會(huì)影響讀數(shù)。因此，建議在與工藝中使用的位置相同的位置校準(zhǔn)壓力表。還應(yīng)考慮制造商對(duì)操作/安裝位置的規(guī)定。

安裝位置的典型規(guī)定是，位置變化 5 度時(shí)，壓力表指示的變化不應(yīng)超過(guò)精度等級(jí)的一半（0.5 倍）。

9 - 產(chǎn)生壓力

要校準(zhǔn)壓力表，需要獲取壓力表所承受的壓力。

校準(zhǔn)的方法有很多：您可以使用壓力手動(dòng)泵、帶瓶子的壓力調(diào)節(jié)器，甚至是自重測(cè)試儀。重量測(cè)試儀可以提供非常準(zhǔn)確的壓力，而且不需要單獨(dú)的校準(zhǔn)器來(lái)測(cè)量壓力，但重量測(cè)試儀價(jià)格昂貴，移動(dòng)性差，使用時(shí)需要多加注意，而且對(duì)灰塵很敏感。

更常見(jiàn)的做法是使用壓力校準(zhǔn)手泵產(chǎn)生壓力，然后使用準(zhǔn)確的壓力測(cè)量設(shè)備（校準(zhǔn)器）測(cè)量壓力。壓力控制器也可用于提供壓力。

10 - 壓力表的加壓/校準(zhǔn)

由于其機(jī)械結(jié)構(gòu)，壓力表在移動(dòng)過(guò)程中總會(huì)有一些摩擦，并可能隨著時(shí)間的推移而改變其性能，因此在校準(zhǔn)之前應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行鍛煉。尤其是在壓力表有一段時(shí)間未加壓的情況下。校準(zhǔn)時(shí)，先提供標(biāo)稱(chēng)的壓力（max）并保持一分鐘，然后釋放壓力并等待一分鐘。在開(kāi)始實(shí)際校準(zhǔn)周期之前，應(yīng)重復(fù)此過(guò)程 2-3 次。

11 - 讀取壓力值（分辨率）

模擬壓力表的刻度可讀性有限。它有大刻度和小刻度標(biāo)記，但當(dāng)指針位于刻度標(biāo)記之間時(shí)，很難準(zhǔn)確讀取壓力值。如果指針正好位于刻度標(biāo)記處，則更容易讀取。因此，建議調(diào)整輸入壓力，使指針正好位于指示標(biāo)記處，然后記錄相應(yīng)的輸入壓力。如果只是提供某一準(zhǔn)確的輸入壓力，然后再?lài)L試讀取指示器，則會(huì)因讀取精度有限而導(dǎo)致誤差。

此外，垂直于壓力表刻度觀察指示也很重要。許多準(zhǔn)確壓力表在指針后面都有一個(gè)沿刻度的反射鏡。這面鏡子可以幫助您讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)應(yīng)使指針的鏡面反射正好位于實(shí)際指針的后面。這樣你就知道你是在垂直/筆直地看著儀表。

其他：

12 - 校準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)量

13 - 遲滯（校準(zhǔn)點(diǎn)的方向）

14 - “敲擊 ”量具

15 - 校準(zhǔn)周期數(shù)（重復(fù)性）

16 - 調(diào)整/校正

17 - 文件 - 校準(zhǔn)證書(shū)

18 - 環(huán)境條件

19 - 計(jì)量溯源

20 - 校準(zhǔn)的不確定性 (TUR/TAR)