检定规程(压力表、压力变送器、压力控制器)

压力计量广东电网公司电力科学研究院王琦提提要要压力检定规程弹簧管式一般压力（真空）表、压力真空表压力变送器压力控制器压力的定义与单位压力的定义与单位¾压力又称压强，是垂直作用在单位面积上的分布力¾物理学中常称为压强，力学与工程中常称为压力¾若作用力不是垂直作用，则应进行分解，并以垂直方向的作用力进行计算压力的定义压力定义式：式中：F为垂直作用力A为作用面积AFP=压力的定义与单位压力的定义与单位¾压力的单位是一个导出单位：牛顿/米2N/m2¾由于力的重要性，因此该导出单位具有一个专门的名称：帕斯卡，简称“帕”，英文符号：Pa¾由于1Pa所表示的量值太小，约0.1mmH2O，因此常与词头“千（k）”和“兆（M）”组合使用¾1k＝10001M＝1000000压力的定义按照压力定义式：AFP=压力的单位F的单位：牛顿NA的单位：米2m2压力的定义与单位压力的定义与单位压力的定义大气压力：大气自重所产生的压力，亦称气压，以P0表示。大气压力随气象情况、海拔高度和地理维度等不同而改变绝对压力：以零作参考压力的差压。压力的分类表压力：以环境大气压力作参考压力的差压，包含正表压、负表压。真空度：低于大气压力的绝对压力。差压：两个相关压力之差绝对真空大气压力压力A压力B压力C压力D压力的定义与单位压力的定义与单位单位换算由于历史原因和进口设备与压力相关表计的引入，其中很多压力表计采用了其他制式的单位，属于非法定计量单位，对常见的一些单位应有所了解。公斤力/厘米2(kgf/cm2)：1公斤力作用在1平方厘米单位面积上所产生的压力。毫米水柱(mmH2O):定义是当纯水温度为4℃，密度值为1g/cm3，重力加速度为980.665cm/s2的条件下，水柱高度(mm)所表示的压力量值。标准大气压(atm):又称物理大气压，1atm=101325Pa巴(bar)：1bar=1×105Pa英磅/英寸2(psi)：1psi=6.895×103Pa压力量值传递系统压力量值传递系统压力仪表分类活塞式压力计液柱式压力计弹性式压力计压力传感器压力的定义与单位压力的定义与单位帕斯卡定律帕斯卡定律帕斯卡定律：“当外力作用于液体表面所产生的压力，传播到液体中的任何方向，其强度保持不变”。此定律也适用于气体，故帕斯卡定律也可叙述为：当外力作用于密闭流体所产生的压力，传播到流体的任何方向，其强度保持不变。压力量值传递系统压力量值传递系统活塞式压力计AmgAF==Ρ活塞式压力计原理公式：式中：A－活塞有效面积；m－砝码及活塞的质量；g－使用地点的重力加速度。¾基于帕斯卡定律和流体静力学原理，由专用砝码作用在活塞有效面积上所产生的压力与被测压力相平衡。¾按传压介质：液压与气压两类活塞压力量值传递系统压力量值传递系统活塞式压力计对于高精度、大量程活塞在使用中考虑到活塞杆的变形、温度变化、空气浮力、当地重力加速度对砝码的影响，其标准砝码在使用时应按顺序使用，并进行修正（由上级检定机构在检定时完成）：压力量值传递系统压力量值传递系统液柱式压力计¾基于流体静力学原理，利用液柱自重产生的压力去平衡被测压力¾常见的有：U形管（双管）压力计、单管（杯形）压力计、倾斜式微压计、补偿式微压计、水银气压计、钟罩式压力计等。¾量程较低，用于微压测量压力量值传递系统压力量值传递系统弹性式压力计¾利用弹性敏感元件在被测介质压力的作用下产生弹性变形的原理来进行测量的。¾常见：单圈、多圈弹簧管压力表、膜片、膜盒压力表、波纹管压力表等。¾量程范围宽、经济实用。压力量值传递系统压力量值传递系统压力传感器¾能感受或响应规定的被测量压力并按一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。¾常见的有：应变转换元件、电容转换元件、电位器转换元件等¾实现了连续信号的远传压力量值传递系统压力量值传递系统压力量值检定系统国家基准国家基准基准活塞式压力计：(0.1～10)MPa±2.1×10-5基准液体压力计(0～120)kPa汞介质±0.25Pa基准微压计：(0～2500)Pa±(0.1～0.13)Pa蒸馏水¾用于复现和保存压力单位，并传给工作基准和标准器，以保证全国压力量值的统一。压力量值传递系统压力量值传递系统压力量值检定系统工作基准工作基准0～0.25MPa（带平衡装置）0.04～0.6MPa0.1～6MPa2～60MPa不确定度：5×10-5¾由四台不同测量范围的活塞式压力计组成压力量值传递系统压力量值传递系统压力量值检定系统一般为：2×10-4即0.02%一等补偿式微压计：0～1500Pa：±0.4Pa；0～2500Pa：±0.5Pa一等标准一等标准¾有活塞式压力计、气体活塞式压力计、活塞式压力真空计、压力传感器、石英包端管压力计和液体压力计等。不确定度压力量值传递系统压力量值传递系统压力量值检定系统二等标准二等标准¾也有活塞式压力计、气体活塞式压力计、活塞式压力真空计、数字压力计、压力传感器和液体压力计等。一般为：5×10-4即0.05%二等补偿式微压计：0～1500Pa：±0.8Pa；0～2500Pa：±1.3Pa不确定度压力量值传递系统压力量值传递系统压力量值检定系统三等标准三等标准¾包括活塞式压力计、液体压力计、数字压力计、压力传感器、弹性式精密压力表等。一般在：0.1%～0.6%不确定度工业器具工业器具¾各种工业器具：弹性式一般压力表、液体压力计、压力传感器、血压计、血压表等。1%及以下不确定度弹性式压力仪表弹性式压力仪表¾作用原理：利用弹性元件在被测压力下产生弹性形变的原理来测量压力。即变形量是压力的函数。¾根据胡克定律F＝kx，弹性元件在其极限范围内，变形量与所受压力成正比。也因此一般压力表的表盘刻度为均匀分度。¾优点：测量范围宽、可靠、低廉等。概述弹性式压力仪表弹性式压力仪表¾根据弹性敏感元件的形状分类单圈、多圈、膜片、膜盒、波纹管等¾根据仪表准确度等级分类一般压力表、精密压力表等¾根据仪表用途分类普通型、氧气压力表、带校验指针压力表、双针双管、氨用、电接点、自动记录压力表等¾根据仪表对外界机械作用力的耐抗性分类普通型、耐振动型、耐颠振型、抗冲击型等分类弹性式压力仪表弹性式压力仪表国产压力表系列化规格准确度等级与表壳直径仪表名称表壳直径mm准确度等级精密真空表精密压力表一般压力表压力表、真空表、压力真空表一般压力表150150(160)、200、25060100、150200、2500.25、0.4、0.60.25、0.4、0.62.5、41、1.5、2.51、1.5¾精密表接头螺纹尺寸采用M20×1.5mm¾一般表的表壳直径在φ100～250mm的均为M20×1.5φ60mm的规定为M14×1.5mm弹性式压力仪表弹性式压力仪表弹性敏感元件类型弹簧管常见有单圈弹簧管、多圈（螺旋）弹簧管和S型弹簧管单圈弹簧管又称包端管，一段封闭，截面为非圆形，常用椭圆形和扁圆形。圆弧中心角多为270度。多圈弹簧可以给出更大的位移量，可带动某些记录机构进行记录。S形弹簧端部可产生直线位移，可用于较高压力测量。弹性式压力仪表弹性式压力仪表¾单圈压力表弹簧管式压力表弹性式压力仪表弹性式压力仪表¾多圈压力表弹簧管式压力表弹性式压力仪表弹性式压力仪表¾压力表机芯弹簧管式压力表弹性式压力仪表弹性式压力仪表¾压力表结构原理弹簧管式压力表•压力表主要用于液体、气体与蒸汽压力和真空的测量。•压力表的工作原理是弹簧管在压力和真空作用下，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，传递给指示装置，再由指针在刻有法定计量单位的分度盘上指出被测压力或真空量值。原理原理¾当弹簧管式压力表的示值误差随着压力成比例地增加时，这种误差叫线性误差。¾产生线性误差的原因主要是传动比发生了变化，只要移动调整螺钉的位置，改变传动比，就可将误差调整到允许的范围内。当被检表的误差为正值，并随压力的增加而逐渐增大时，将调整螺钉向右移，降低传动比，当被检表的误差为负值，并随压力的增加而逐渐增大时，应将整调螺钉向左移，增大传动比。线性误差调整线性误差调整弹簧管一般压力表检定规程弹簧管一般压力表检定规程¾弹簧管式压力表的示值误差随压力的增加不成比例的变化，这种误差叫非线性误差。¾改变拉杆和扇形齿轮的夹角，可以调整非线性误差。调小拉杆和扇形齿轮之间的夹角，指针在前半部分走得快，指针在后半部分走得慢。调大拉杆和扇形齿轮之间的夹角，指针在前半部分走得慢，指针在后半部分走得快。拉杆和扇形齿轮的夹角的调整可通过转动机芯来达到。¾非线性误差的具体调整，要视误差的情况而确定。通常情况下应先将仪表的非线性误差调成线性误差，然后再调整线性误差。为此，一般情况下拉杆和扇形齿轮的夹角，与调整螺钉的位置配合进行。非线性误差调整非线性误差调整弹簧管一般压力表检定规程弹簧管一般压力表检定规程弹簧管一般压力表检定规程弹簧管一般压力表检定规程¾1.压力表游丝利用其产生反作用力矩，使齿轮保持单向齿廓紧密地接触，来消除中心齿轮与扇形齿轮啮合间隙、各传动轴孔和连杆结合处等间隙所引起的示值不稳定状态，使指针移动平稳，轻敲表壳示值不变。¾2.当压力消除后，压力表游丝帮助指针返回零位，紧靠限止钉或在零位分度内。中心齿轮游丝的作用游丝的作用JJG52-1999弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程弹簧管一般压力表检定规程弹簧管一般压力表检定规程压力表通用技术要求（参见规程第4.1条）1）压力表的零部件装配应牢固、无松动现象。2）新制造压力表的涂层应均匀光洁、无明显剥脱现象。3）压力表应装有安全孔，安全孔上须有防尘装置。4）压力表按其所测介质不同，在压力表上应有规定的色标，并注明特殊介质的名称。氧气表还必须标以红色“禁油”字样。5）标志：压力表分度盘上应有如下标志：制造单位或商标；产品名称；计量单位和数字；计量器具制造许可证标志和编号；真空应有（-）号或负字；准确度等级；出厂编号。6）读数部分：a表玻璃应无色透明，不应有妨碍读数的缺陷和损伤；b分度盘应平整光洁，各标志应清晰可辨。弹簧管一般压力表检定规程弹簧管一般压力表检定规程压力表通用技术要求（参见规程第4.1条）c指针指示端应能覆盖昀短分度线的1/3-2/3。d指针指示端的宽度应不大于刻度线的宽度。7)测量上限量值数字应符合如下系列中之一：1×10n、1.6×10n、2.5×10n、4×10n、6×10n8）分度值应符合如下系列中之一：1×10n、2×10n、5×10n9）准确度等级应符合如下系列中之一：1,1.6,2.5,410)零位a带有止销的压力表，在无压力或真空时，指针应紧靠止销。b没有止销的压力表，在无压力或真空时，指针应位于零位标志内。弹簧管一般压力表检定规程弹簧管一般压力表检定规程检定条件¾环境条件•环境温度；（20±5）℃•环境相对湿度；不大于85%•环境压力；大气压•压力表在上述环境条件下至少静置2h方可检定。¾检定用工作介质•测量上限不大于0.25MPa的压力表，工作介质为清洁的空气或无毒、无害和化学性能稳定的气体。•测量上限（0.25~250）MPa的压力表，工作介质为无腐蚀性的液体。弹簧管一般压力表检定规程弹簧管一般压力表检定规程标准器选择¾规程第5.2.1.1条¾一般选用精密压力表，也可选用数字压力计、活塞式压力计、液体压力计等¾标准器的允许误差绝对值应不大于被检压力表允许误差绝对值的1/4¾87版旧规程为1/3，要求的提升导致将1.5级压力表按1.6级计算，这样才能使用0.4级的精密压力表来检定1.6级的一般压力表，且标准与被检必须是同量程。辅助配套设备¾压力校验器、真空校验器、手动泵、电动泵、真空泵、油-气、油-水隔离器等。弹簧管一般压力表检定规程弹簧管一般压力表检定规程安装接线¾左图中，既可采用活塞压力计作为标准器进行检定；也可采用精密压力表进行检定，此时只利用了活塞的造压系统¾打开油杯阀门，旋出手柄，将介质油吸入到管路中¾关闭油杯阀门，打开仪表进油阀门，逐渐旋入手柄，将管道内压力提高至检定点¾对于工作介质为液体的，标准与被检的受压面应基本在同一水平面，避免液柱差影响。弹簧管一般压力表检定规程弹簧管一