弹簧管压力表的校验

实验一 弹簧管压力表的校验一、实验目的掌握弹簧管压力表的组成、基本结构和工作原理。了解弹簧管压力表中齿轮传动的基本原理，并掌握调整传动比的方法。学会使用标准表法（标准压力表值与被校压力表值之间对比）校验压力表。掌握引用误差、绝对误差、变差（回差）和精度等仪表性能指标的基本概念及其计算方法。二、实验所需仪器设备标准弹簧管压力表一块（标准表）;普通弹簧管压力表一块（被校表）;压力表校验器一台；取针器一个，螺丝刀一把。三、弹簧管压力表的结构及工作原理图1-1弹簧管压力表（结构原理图）图1-1弹簧管压力表（结构原理图）如图1-1所示，被测压力由接头（弹簧管的固定端）通入，迫使弹簧管的自由端扩张。自由端的弹性形变位移由连杆使扇形齿轮做逆时针偏转，于是指针通过同轴的中心齿轮的带动而作顺时针偏转，从而在刻度标尺上显示出被测压力的值。游丝用来克服因扇形齿轮和中心齿轮的间隙所产生的仪表变差。改变调整螺钉的位置，可以调节仪表的量程。压力表虽然结构简单成本低廉，在生产过程中却是测量压力最直观准确的仪表，正确的选型、安装与保养对于压力表的使用寿命和准确度能起到良好的保障。四、弹簧管压力表校验的相关规定和要求校验的原因1） 新购的压力表在运输过程中的振动可能损坏压力表，使用前必须校验。2） 经过一阶段的使用与受压的压力表，不可能自始至终保持正确，内部机件难免要出现一些变形和磨损，导致产生各种误差和故障，因此必须定期校验。校验的周期根据国家计量检定规程《弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表》JJG52-1999[2规定，压力表的检定周期一般不超过半年，并必须对其进行必要的定期检修维护，以达到指示正确、安全运行的目的。校验的主要技术指标1） 基本误差：不超过该表的允许误差，允许误差从标称精度等级可知。基本误差是由弹簧管的材质及压力表的自身缺陷所引起的误差。2） 回差（变差）：不超过该表的允许误差。由弹性材料的弹性滞后、部件摩擦、齿轮间隙引起的误差。3） 轻敲位移：是由齿轮间隙引起的示值误差，不超过该表的允许误差1/2。尽管内有游丝可以改善被测压力变化过程中指针位移的平滑性，但实际工业环境的振动，齿轮间隙引起的示值误差依然存在。实验中压力表在实际压力不变时，轻敲表壳模拟工业环境的振动，读取轻敲前后被校表示值，得到轻敲位移。五、实验内容及步骤观察实验室仪器设备的外观及标志，并记录。压力表校验器（压力发生器）：型号 厂家 标准压力表：型号 精度 测量范围 被校压力表：型号 精度 测量范围 ☆思考题1.为什么要选择标准表？根据被校表如何选择标准表的量程和精度你所使用的设备满足这一要求吗？写出计算过程。♦标准压力表的选择原则标准压力表的测量上限应比被校压力表上限大一档次；依据SH/T3521-2007,标准压力表的允许绝对误差应不大于被校压力表允许绝对误差的1/3EH；依据JJG52-1999,标准压力表的允许误差应小于或等于被校压力表允许绝对误差的1/4⑵。♦表壳颜色与被测介质压力表按其所测介质不同，在压力表上应有表1-1中所规定的色标，并注明介质的名称。氧气表还必须标以红色“禁油”字样。校验禁油压力表应用专用校验设备和工具，或在被校压力表和压力表校验器之间安装一套油水隔离器，使压力表不得与油接触。表1-1压力表表壳颜色与被测介质的关系表壳颜色天蓝色深绿色黄色褐色白色红色黑色被测介质氧气氢气氨气氯气乙炔其他可燃性气体惰性气体或液体观察弹簧管压力表的内部结构（1） 用螺丝刀小心打开压力表的表盖，取下压力表的刻度盘（此步须经实验教师同意）。（2） 观察拉杆、齿轮传动的基本原理和调整传动比（即调整量程）的方法。（3）观察弹簧管和游丝，弄清其特点和作用。☆思考题2.弹簧管的截面为什么做成扁圆形？☆思考题3.除了弹簧管，还有哪些类型的弹性元件？弹性元件的作用是什么？☆思考题4.弹簧管压力表测得的是什么压力？与大气压有无关系？☆思考题5.弹簧管压力表中产生变差的主要原因有哪些？☆思考题6.游丝的作用是什么？☆思考题7.若量程偏大或者偏小，如何调整？例如，真实压力为1.0Mpa，而当前示值为l.IMpa，应该如何调整?弹簧管压力表的调整和校验（标准表法）（1）准备工作1）检查压力表校验器。将压力表校验器放置在工作台上，保证标准表与被校表的受压点基本在同一水平面上，按图1-2安装连接。如果不在同一水平面，应考虑由液柱高度差所产生的压力误差。标准表；2,8-标准表；2,8-螺母;3,9-截止阀；4-油缸;5-压力泵；6-手轮；7-被校表；10-进油阀；油杯图1-2压力表校验器（校验原理图）2） 检查油杯中的工作液。若压力泵的活塞及手轮未推入底部，首先打开进油阀10，摇动手轮6,将手摇泵活塞推到底部。揭开油杯盖，，观察油杯中是否有工作液。工作液若不足，将适量工作液注入油杯至约2/3处。▲油污不易清洗，应小心操作!♦被校表的测量上限在5.9MPa以上者，用蓖麻油；相反，可用无酸变压器油；当被校表为氧气表时，则应用甘油与酒精混合液。3） 将工作液注入压力泵。打开油杯的进油阀10（注意不要取下，打开即可）；关闭两压力表的截止阀3和9；逆时针方向转动压力泵的手轮6,缓慢地把油从油杯中抽到压力泵的油缸中。注意观察标准表的指针位置，防止出现负压；▲应根据被校表测量范围确定油缸中的液体量，可咨询实验教师。再顺时针转动手轮6,将油缸内的油压回油杯，同时观察是否有小气泡从油杯中升起；反复操作，直到油杯中不出现气泡为止。再将油缸内注入油后，关闭油杯内的进油阀。☆思考题8,压力泵从油杯中抽油时，为什么动作要缓慢，不能抽得太快？为什么要将油路中的气泡排出?♦由于空气的可压缩性较强，跟液压油相混，会造成系统压力的不稳定或偏差，无法达到校验的目的。（2） 初校与零点调整1） 初校。保证油杯内的进油阀关闭，打开标准压力表和被检压力表的两个截止阀3和9,使其与油路接通。缓慢顺时针方向转动压力发生器的手轮6,给压力表加压，使得处在同一水平面的标准表与被校表的压力同步发生变化且相等。从小到大缓慢升压，升至满量程；再从大到小逐渐减压，减至零点。应无卡针、明显非线性、明显超差等现象，否则要调整、修理（可咨询实验教师）。2） 调校零点。在压力表压力减至零点后，关闭标准压力表和被校压力表的两个截止阀3和9。打开进油阀10，摇动手轮6,将手摇泵活塞推到底部。打开标准压力表和被校压力表的两个截止阀。观察压力表的零点。如果零点的指示值在误差允许的范围内，关闭油杯的进油阀，继续下一步的实验。否则用取针器将指针取下对准零位，重新固定。调整好被校压力表的零点后，按前面准备工作中的步骤重新将工作液注入压力泵中，关闭油杯的进油阀，继续下一步的实验。☆思考题10.调校零点时，为什么一定要用取针器?（3） 正式校验1） 确定被校表的压力校验（检定）点以被校压力表为基准，在全量程范围内均匀取不少于5个的校验点。考虑到弹簧管压力表的特点及上下行测量的要求，实际所取的校验（检定）点不包括零点和上限点。2） 校验（检定）上行程根据被校压力表的指示值，逐渐递增压力，使标准压力表依次指示到前面所选的校验点上。由被校压力表上读取所需数据。记录各校验点轻敲表壳前和轻敲表壳后的示值。3） 校验（检定）下行程按上述方法，逆时针方向转动压力计的手轮，并逐渐递减压力，让标准压力表依次指示到前面所选的校验点上，由被校压力表上读取所需数据。记录各校验点轻敲表壳前和后的示值。具体以标准表为准读被校表还是以被校表为准读标准表，可咨询实验教师，或都做以进行比较。▲是否需要轻敲前后的示值可咨询实验教师。4）记录数据重复上述2）〜3）步骤2〜3次，直至观察到测量数据稳定为止，并将最终数据填入数据表格内，见表1-2,并进行分析计算。（4）结束实验①确保标准表和被校表纸指针指示在零点，然后关闭标准压力表和被校压力表的两个截止阀3和9。②打开进油阀，顺时针旋转压力泵手轮，将油压回油杯中。③打开标准压力表和被检压力表的两个截止阀，静置一会，确保标准压力表和被检压力表指针稳定回零，再关闭进油阀。附录：实验数据表格仪表编号：校验日期：年月日表1-2 弹簧管压力表校验（检定）记录序号标准压力（单位）被较表压力值（单位）绝对误差（单位）引用误差%回差%轻敲前轻敲后轻敲后轻敲后上行12345下行12345结论：三参考文献：SH/T3521-2007《中华人民共和国石油化工行业标准-石油化工仪表工程施工技术规程》《TechnicalSpecificationforConstructionofInstrumentationEngineeringInPetrochemicalIndustry》JJG52-1999《中华人民共和国国家计量检定规程-弹簧管一般压力表、压力真空表和真空表》《BourdonTubePressureGauge、Pressure-VacuumGaugeandVacuumGaugeforGeneralUse》[3]JJG49-1999《弹簧管精密压力表和真空表检定规程》《VerificationRegulationoftheBourdonTubePrecisePressureGaugeandVacuumGauge》实验报告要求以实验报告模板为基本格