弹簧管式压力表的示值误差及调整方法

1、2007年12月第27卷第6期Dec. ,2007Vol. 27, No. 6宇航计测技术Journal of Astronautic Metrology and Measurement文章编号：1000 - 7202(2007 ) 06 - 0031 -03中图分类号:TH823文献标识码:A2007年12月第27卷第6期Dec. ,2007Vol. 27, No. 62007年12月第27卷第6期Dec. ,2007Vol. 27, No. 6弹簧管式压力表的示值误差及调整方法张管飞赵一民(73661部队，福建仙游351251)摘要对弹簧管式压力表在使用中产生的各种示值误差进行了分析，阐述

2、了消除弹簧管式压力表示值谋 差的调整方法。关键词 弹簧压力计误差调整方法Error Margin and Adjusts Method of the Spring PiezometerZHANG Guan-fei ZHAO Yi-min(73661 troopses, Fujian Xianyou 351251)Abstract Errors producing for the spring piezometer in the use are amalyzed Adjustment methods to remove the errors of the spring piezometer ar

3、e introducedKey words Spring Piezometer Error Adjustment method2007年12月第27卷第6期Dec. ,2007Vol. 27, No. 62007年12月第27卷第6期Dec. ,2007Vol. 27, No. 6收稿日期：2007 48血作者简介:张管飞（1963），用，高级工程师,主耍从寧测控技术的研究,1引言在压力测量工程技术中，弹簧管式压力表是使 用最为广泛的压力仪表，实际制造或应用的弹簧管 式压力表（以下简称压力表）都存在一定的缺陷和 误差。了解压力表的主要误差来源及修正要求和方 法，有助于用户正确使用压力表。2工作

4、原理弹簧管式压力表是以弹簧管为敏感元件的压 力测量仪表。弹簧管在压力和真空的作用下，产 生弹性形变，引起管端位移,其位移通过扇形齿轮 传动机制进行放大，传递给指示装置，再由指针在 刻有法定计量单位的分度盘上指示出被测压力或 真空值。3压力表的误差种类3.1设计误差在仪表中，为了获得线性刻度,使读数方便，要 求各个测量环节的转换关系为线性，而曲柄滑块机 构的曲柄转角和滑块位移为非线性关系，因而仪表 存在设计误差。3.2机械误差由于整个机芯装配存在间隙，仪表使用过程中， 各零件间和内部机件存在机械磨损等因素也会造成 示值误差。这些误差包括零点超差、非线性误差、线 性误差（比例失调超差）、变动量超差

5、等。4几种示值误差的产生原因及调整方法4.1零点超差（“不回零"）原因:一是弹性管的弹性后效、弹性迟滞及残余2007年12月第27卷第6期Dec. ,2007Vol. 27, No. 6第6期弹簧管式压力衣的示值溟差及调整方法 33 变形鼠的积累;二是测压使齿轮脱开啮合位置；三是 快速泄压使齿轮初始啮合位置脱开再啮合；四是弹 性元件的材料疲劳强度低。调整此类超差，通常的方法是取下指针和表盘, 使游丝松紧适度后将表盘、指针重新安装，指针对准 零点即可。4.2非线性误差非线性误差的特征:指针指示在刻度盘上表现 为前正后负超差,前负后正超差，示值岀现的误差没 有规律性。这是由于弹性敏感元件

6、的材料在压力作 用下不一定完全线性变化，或整个机芯有松动，装配 不合理而产生的示值误差。对于非线性误差的调整 方法如下：步骤一：检査游丝是否处于正常状态（游丝平 整,圈距均匀）。若不处于正常状态，可用右手按住 扇形齿轮的尾槽部，轻轻拨动,使扇形齿轮微微离开 中心齿轮，使游丝恢复原状，并使齿轮重新配合好。 表中游丝应平、圆、匀、正，无明显偏心，有一定弹力， 无锈蚀发黑，整个游丝的圆面应与中心轮轴成垂直 状态。在松弛、旋缩或张开时，圈间、圈距应清楚均 匀,无并框、搭圈、外碰现象。撤去外力后，游丝仍有 轻微毛病，可用尖银钳夹住游丝外围尾部，采用提、 按、推、拨、折等法，小心将游丝修理好。如游丝不能

7、恢复原状,仍很紊乱,最好更换游丝。步骤二：检査中心齿轮是否处于仪表中心位 So若不处于仪表中心位豐,先把示值调节螺钉固 定在扇形齿轮调节滑道中间部位，再把中心齿轮调 到仪表中心位置。步骤三：检査扇形齿轮与中心齿轮，睛合是否 符合要求。在压力表零位时，中心齿轮与扇形齿轮 啮合时，扇形齿轮要留2 4齿。步骤四：调整拉杆与扇形齿轮之间的夹角。当 指针停于中间刻度时，连杆与扇形齿轮构成直角为 最佳。步骤五：最后调整传动比，即调整示值调节螺 钉，有以下四种情况：第一种情况:前负后正超差,即指针前半部为负 差，后半部为正差。调整时，先将拉杆与扇形齿轮之 间的夹角变大，使它在整个行程中都为负，然后再调 整传

8、动比。前正后负超差，即指针前半部为正差，后 半部为负差,调整方法与此相反。第二种情况:一点或两点出现误差，仅调整螺钉 已达不到效果。这种情况可能是由于仪表自身元件 质量问题造成，扇及齿轮轮齿不均，或它与中心齿轮 啮合不匀引起的，也可能是表盘的分度线不等所造 成,或由于齿轮本身误差过大和平稳性不良而造成。 因此，要首先确定超差原因后才能调整，可以改变中 心齿轮和扇形齿轮间的啮合情况，将中心齿轮或扇 形齿轮向前或后移动数个齿即可。若还调整不好, 则应更换新的零件或在表盘上重新划线标定该点分 度值线。第三种情况：测最上下限不超差，中间刻度前 后快慢不同,原因是机芯安装不正，度盘偏斜，指针 轴不在弹簧

9、管中心（或度盘孔中心），应重新调整机 座，调整机座时要注意，中心齿轮与扇形齿轮啮合变 化要符合要求。第四种情况:仪表的示值误差在整个刻度范围 内均很理想，只是有个别点不好，甚至超差。其解决 办法是先把压力固定在该点上（把表盘拿下来），再 检査这一点齿轮的啮合情况，各部分间隙松紧的情 况，传动轴孔是否受阻，连杆是否灵活，齿轮啮合点 是否有损伤异物等，排除污物，毛刺等。中心齿轮有 伤齿可以变动晦合位置，扇型齿轮有伤齿则无法修 理，必须更换新件。4.3线性误差指针的实际值表现为正差逐渐变大，但递增是 -样的，即斜率是相同的，或负差逐渐变大，但递减 也是一样,这种类型的误差可称为周期性误差，也就 是线

10、性误差。对于线性误差的调整，一般采用调整传动比的 方法解决。当示值误差为正时，将调整示值调节螺钉往外 调;相反时往里移，调时应注意微微轻调，用螺丝刀 轻轻调整，如果起始位置或极限指针起点量很小，可 适当调整一下游丝的力矩。4.4变动量超差压力表示值变动帛超差，即轻敲位移超差,要分 两种情况来分析和处理。4.4. 1 新压力表示值变动量超差新生产的压力表在调校时岀现示值变动量超 差，其主要原因是由于弹簧管的弹性滞后过大造成 的。一般处理方法是对该仪表垂新进行130%的超 压老化处理，超压时间为0.5 h以上，以提高弹簧管 的比例极限，滅小其弹性滞后。4.4.2老压力表示值变动量題差对使用一段时间

11、重新检修的压力表，检修中出 现示值变动啟超差则有以下几种悄况：a）由于仪表频繁工作，零件接合处的活动间隙 过大，如轴与孔配合松动，轴向间隙与径向间隙过 大，以及齿牙磨损，配合松动等原因都可能造成示值 变动量超差。当传动零件的轴向间隙过大，或齿轮啮合间隙 过大,游丝力矩过小，甚至指针轴套松柳等都会造成 示值跳动变化不定的动荡位移;而齿轮啮合间隙过 小，拉杆与扇形齿轮尾部的示值调节螺钉固定太紧 (间隙也太小)，游丝力矩过大，扇形齿轮与中心齿 轮安装轴则会出现示值跳动后不再变化的磨擦位 移。调整时，首先要确定造成示值变动量的原因，针 对情况进行调整。调整后，应使各间隙适中,游丝力 矩适中，或重新钏紧

12、指针与轴套°b) 弹簧管内积污也是仪表示值变动量超差的 原因之一。处理方法是用医用注射针管向弹赞管内 注射四氯化碳，并振荡清洗，直至积污清洗干净。c) 弹簧管产生变形是仪表产生示值变动量超 差的主要原因之一。若仪表示值变动量较大，并与 不回零同时出现，则可认为弹簧管已变形。弹簧管 变形是无法修理的，应予报废。5结束语调整好压力表的示值误差，首先，要对压力表的 结构了解很淸楚，即掌握压力表中各个关键零件的 特点和作用;其次，要掌握一定的修理技术;最后，还 要能够正确分析出产生误差的原因和性质"不要一 出现误差就动手去调,应该从头到尾检定一遍，一是 可掌握误差的规律,二是可暴露

13、全部误差，进行综合 调整。只有这样，才能达到消除压力表示值误差的 目的。参考文献1 蒋思敬，姚上春.压力计虽中国计虽出版社.2 辽宁省计献科学研究院组圧力表使用与维修中国 计童出版社.甘大方.圧力衣200问中圉计斌出版社.第6期弹簧管式压力衣的示值溟差及调整方法 33 第6期弹簧管式压力衣的示值溟差及调整方法 33 (上接第6页)4结束语本文分析了一种基于光学测头的视觉跟踪坐标 测量系统的组成和跟踪原理，建立了系统的跟踪数 学模型，给出了求解算法，验证了模型和求解算法的 正确性，并对转动角度误差和系统测量准确度之间 的关系进行了定量的分析。目前，该实验系统由于 转台转动角度的误差比较大，测量准

14、确度还只能满 足准确度要求不太高的大尺寸现场测量，进一步研 究的重点将是对于转台转角的高准确度控制。参考文献1 马牺群.工业大尺寸测升仪器的溯源与发展趋势计 测技术,2005,26(6):1 -5.2 喻彩丽，郑友取光学经纬仪大尺寸三维测戢系统的 分析研究现代制造工程.2003,(8):61 -63.3 张博，彭军激光跟踪测呆系统计测技术.2006,26 (4)：5-6.刘长英，叶东，年仁生视觉测就屮光学测头姿态估计 方法研究.哈尔滨工业大学学报.2006,38(10) ：1641 -1643.第6期弹簧管式压力衣的示值溟差及调整方法 33 第6期弹簧管式压力衣的示值溟差及调整方法 33 (上接第30页)第6期弹簧管式压力衣的示值溟差及调整方法 33 第6期弹簧管式压力衣的示值溟差及调整方法 33 以上对于测量方法的改进与误差的分析以及在 实际中的应用都表明，此方法完全能满足对飞行器 质心测量准确度的要求o. . .参考文献1于冶会樟形轴对称构件轴向质心位置的测定J计尿与测试技术,1999,(5)： 15 16.2 费业泰.误差理论与数据处理M.