便携式压力表校准装置的设计

机械化工、医疗、食品等行业的压力表需用一种标准装置对其进行定期检定，以保证其使用性能符合相关标准的要求。压力表的检定过程是把压力表从设备上拆下来，然后拿到实验室并安装在压力表校验器上，按照国家的检定规程要求，完成该压力表的检定工作后，再从压力表校验器上把该压力表卸下来，重新再安装到设备上。这种常规的检定方式有以下缺点：1）过程比较繁琐，中间环节较多，用时较长；2）将压力表安装到设备上后，容易导致密封不严，造成泄漏；3）由于有些设备的额定压力很大，达到100MPa（俗称1 000kg压力），拆卸压力表的过程中，也容易损坏相应的压力管道及设备上的其他器件，操作不当还会引起安全事故［1－2］。

1 活塞式压力计标准装置的工作原理以及使用方法

1．1 工作原理

活塞式压力计标准装置组成部分为：1）压力计，产生标准压力值；2）被校精密压力表和一般压力表；3）造压泵，同时给标准压力表和被检压力表造压。

使用活塞式压力计标准装置校准精密压力表和一般压力表都是根据静力平衡原理，采用标准压力值和被校压力值直接比对方法进行校准。

活塞式压力计作为压力发生器，同时利用其砝码标示作为标准压力（也可安装标准压力表进行显示）。通过活塞式压力计逐点给被校压力表提供压力，将对应校验点进行记录，并对记录数据计算分析，完成压力表的校验。

1．2 使用方法

1）零点调整。当未对被校压力表输入压力（压力为零）时，其指针应处于零点刻度线；否则，用取针器将指针轻轻取下，重新固定零点位置。

2）拧开进油阀，关闭安装压力表切断阀，逆时针转动摇把，将传递油抽到压力泵内，再关闭进油阀，并打开装有压力表的切断阀。

3）根据被校压力表量程，确定校验点（全量程内均匀取4～6点）。

4）正行程校验。根据确定校验点压力值，确定砝码质量并放入砝码。顺时针转动摇把，致使砝码底盘升离活塞大约10mm，然后轻轻旋转砝码，便可进行数据记录，并从小到大依次完成各校验点的试验及数据记录。

5）反行程校验。正行程校验至刻度上限，并保持1min，进行耐压检定后，由大到小按正行程校验同样过程校验各确定点，并进行数据记录。

6）过程校验各确定点，并进行数据记录。

7）误差计算。误差计算公式如下：

2 改进后的校准系统

2．1 原表系统管路的改进

原系统中，无提供给校准系统的管路，故需要对原有管路进行改进，如图1、图2所示。

2．2 标准表管路的改进

实际被测表安装位置与检测水平面的高度差最大约为2m左右，根据压强计算公式：

则有：

式中，ΔP为压差；P为液体内某一深度处的压强；ρ为液体的密度；g为常数；h为深度，指从液面到液体内部某一位置的竖直距离；Δh为高度差。

可得：

此压差不可忽略，故需要对标准表位置进行调整。

为了保证校准精度，将2个表放在同一高度，并用夹具固定，然后用测压软管把它们连接到测量回路中。

通过夹具将标准表与被测压力表安装在同一高度，如图3所示。对标准表与被测压力表采用2根测压软管（额定压力为100MPa）与对应接口管路连接，对被测压力表装置进行改进。

图3 压力表安放示意图

2．3 使用方法

1）将夹具标准表与被测压力表安放在同一高度。

2）使用测压软管，用来连接标准表及被测压力表与校准装置标准仪表接口。

3）关闭被测压力表与设备回路切断阀。

其他步骤同压力表校验仪使用方法相同。

3 结语

对压力表校准系统进行改进，将固定式校准装置改为便携式校准装置，可到现场对压力表进行校准，保证仪器的使用状态完好，从而使压力表的检测安全可靠，提高了校准效率和校准精度。这种装置是新型的定量校准装置，检定迅速，中间环节少，不容易泄漏。该装置具有测量准确度高、功能齐全、操作简便、结果直观、工作效率高等特点，同时能达到检测中心同等级的精度要求。