校準(zhǔn)壓力表前你應(yīng)該考慮的20件事
發(fā)布時(shí)間:2019-02-28 發(fā)布作者:
內(nèi)容 - 你應(yīng)該考慮的20件事本文討論的20件事情如下:
1.精度等級
2.壓力介質(zhì)
3.污染
4.高度差異
5.管道泄漏測試
6.絕熱效果
7.扭矩
8.校準(zhǔn)/安裝位置
9.產(chǎn)生壓力
10.加壓/鍛煉儀表
11.讀取壓力值(分辨率)
12。校準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)量
13.滯后(校準(zhǔn)點(diǎn)的方向)
14。“攻絲”測量儀
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
18.環(huán)境條件
19.計(jì)量可追溯性
20.校準(zhǔn)的不確定性(TUR / TAR)
什么是壓力?
在我們討論校準(zhǔn)壓力表時(shí)要考慮的每一件事之前,讓我們快速瀏覽幾個(gè)基本概念。
什么是壓力?壓力是垂直于表面的力除以它所影響的面積。所以壓力等于力每單位面積,或P = F / A。
世界各地都使用了大量不同的壓力單位,這有時(shí)會(huì)非常令人困惑。根據(jù)SI系統(tǒng),壓力工程單位是Pascal(Pa),是每平方米面積1牛頓的力,1 Pa = 1 N / m2。由于Pascal是一個(gè)非常小的單位,它較常用于系數(shù),如百公斤,千公斤和百萬。世界各地正在使用大量不同的壓力單元。有關(guān)壓力和不同壓力單位及其背景的更多信息,請參閱博客文章壓力單位和壓力單位轉(zhuǎn)換。
有關(guān)在線壓力單位轉(zhuǎn)換工具,請?jiān)L問壓力單位轉(zhuǎn)換器頁面。
壓力類型
存在幾種不同的壓力類型,包括表壓,絕對壓力,真空壓力,差壓和氣壓。這些壓力類型的主要區(qū)別在于比較測量壓力的參考點(diǎn)。壓力表也適用于所有這些壓力類型。此外,還提供復(fù)合儀表,包括正表壓和真空(負(fù)表壓)壓力的組合秤。
有關(guān)不同壓力類型的更多詳細(xì)信息,請參閱壓力校準(zhǔn)基礎(chǔ) - 壓力類型。
壓力表
在談?wù)搲毫Ρ頃r(shí),通常會(huì)參考帶有指針和壓力表的模擬壓力指示器。這些通常根據(jù)EN 837或ASME B40.100標(biāo)準(zhǔn)制造。
這些模擬壓力表通常使用波登管,隔膜或膠囊制造。當(dāng)壓力增加導(dǎo)致指針在刻度上移動(dòng)時(shí),存在一種機(jī)械結(jié)構(gòu)移動(dòng)指針。
壓力表分為不同的精度等級,用于指定壓力表的精度以及其他屬性。可用壓力范圍通常分為步驟,系數(shù)1,1.6,2.5,4,6持續(xù)到下一個(gè)十年(10,16,25,40,60),依此類推。不同規(guī)格直徑(刻度)通常為40,50,63,80,100,115,160和250毫米(1½,2,2½,4,4和6英寸)。更精確的儀表通常具有更大的直徑。
壓力連接器通常是根據(jù)ISO 228-1的平行管螺紋(G),或根據(jù)ANSI / ASME B1.20.1的錐形管螺紋(NPT)。
還有數(shù)字壓力表,有數(shù)字壓力指示而不是模擬指針。本文重點(diǎn)介紹模擬儀表,但大多數(shù)原則對兩者都有效。
壓力表通常用于所有行業(yè),是一種非常常用的校準(zhǔn)儀器。與任何過程測量設(shè)備一樣,應(yīng)定期校準(zhǔn),以確保其正確測量。儀表是機(jī)械儀表,增加了機(jī)械應(yīng)力引起的漂移風(fēng)險(xiǎn)。
有關(guān)校準(zhǔn)儀器的原因的更多信息,請參閱博客文章為什么要校準(zhǔn)?
有關(guān)儀器校準(zhǔn)頻率的更多信息,請參閱帖子儀器校準(zhǔn)的頻率如何?
校準(zhǔn)的基本原理
如果我們將壓力表校準(zhǔn)的原理簡化到較小,我們可以說當(dāng)我們校準(zhǔn)壓力表時(shí),我們提供已知的精確壓力輸入并讀取壓力表上的指示,然后記錄并比較這些。值的差異是誤差,誤差應(yīng)小于儀表所需的精度。
你應(yīng)該考慮20件事
本節(jié)列出了校準(zhǔn)壓力表時(shí)應(yīng)考慮的20種較常見的事項(xiàng)。
1 - 準(zhǔn)確度等級
壓力表有許多不同的精度等級。精度等級在ASME B40.100(精度等級范圍為0.1%至5%)以及EN 837(精度等級范圍為0.1%至4%)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定。精度等級規(guī)格通常為“范圍的百分比”意味著如果精度等級為1%并且等級范圍為0到100 psi,則精度為±1 psi。
確保您知道要校準(zhǔn)的儀表的精度等級,因?yàn)檫@自然會(huì)指定可接受的精度等級,但它也會(huì)對校準(zhǔn)過程產(chǎn)生其他影響。
2 - 壓力介質(zhì)
校準(zhǔn)壓力表時(shí),較常見的壓力介質(zhì)是氣體或液體。氣體通常是常規(guī)空氣,但在某些應(yīng)用中,它也可以是不同的氣體,例如氮?dú)狻]^常見的是,液體是水或油。校準(zhǔn)期間的壓力介質(zhì)取決于儀表連接過程中使用的介質(zhì)。媒體也取決于壓力范圍。低壓力表適用于使用空氣/氣體進(jìn)行校準(zhǔn),但隨著壓力范圍變得越來越高,使用液體作為介質(zhì)更加實(shí)用且更安全。
3 - 污染
在安裝過程中,壓力表使用某種類型的壓力介質(zhì),在選擇用于校準(zhǔn)的介質(zhì)時(shí)應(yīng)考慮這一點(diǎn)。校準(zhǔn)期間不應(yīng)使用介質(zhì),這可能會(huì)導(dǎo)致儀表安裝回加工過程中出現(xiàn)問題。另外,反過來,有時(shí)過程介質(zhì)可能對校準(zhǔn)設(shè)備有害。
壓力表內(nèi)部可能有污垢進(jìn)入校準(zhǔn)設(shè)備并造成傷害。使用氣體測量儀表,您可以使用污垢/濕氣阱,但對于液體操作儀表,您應(yīng)該在校準(zhǔn)之前清潔儀表。
較極端的過程情況之一是如果測量儀用于測量氧氣的壓力。如果在校準(zhǔn)儀表期間有任何潤滑脂進(jìn)入高壓氧氣系統(tǒng),則可能非常危險(xiǎn),并可能導(dǎo)致爆炸。
4 - 身高差異
如果校準(zhǔn)設(shè)備和待校準(zhǔn)的儀表處于不同的高度,則管道中壓力介質(zhì)的靜水壓力可能導(dǎo)致錯(cuò)誤。當(dāng)使用氣體作為介質(zhì)時(shí),這通常不是問題,因?yàn)榕c液體相比,氣體較輕。但是當(dāng)液體用作介質(zhì)時(shí),管道中的液體由于靜水壓力而具有重量并且可能導(dǎo)致錯(cuò)誤。誤差的大小取決于液體的密度和高度的差異,因?yàn)橹亓⒁后w拉入管道內(nèi)。如果無法使校準(zhǔn)器和儀表處于同一高度,則應(yīng)計(jì)算高度差的影響并在校準(zhǔn)期間將其考慮在內(nèi)。
靜水壓力影響的一個(gè)例子:
靜水壓力計(jì)算如下:
P h =ρgh
哪里:
P h =靜水壓力
ρ=液體密度(kg / m 3)
g =局部重力(m / s 2)
h =高度差(m)
例如:如果水是介質(zhì)(密度為997.56 kg / m 3),則局部重力為9.8 m / s 2,DUT與參考設(shè)備之間存在1米(3.3英尺)的差異,這將導(dǎo)致錯(cuò)誤9.8千帕(98毫巴或1.42磅/平方英寸)。
注意,取決于要測量的壓力,由高度差引起的誤差可能是顯著的。
5 - 管道泄漏試驗(yàn)
如果在校準(zhǔn)期間管道中有任何泄漏,則可能發(fā)生不可預(yù)測的錯(cuò)誤。因此,應(yīng)在校準(zhǔn)前進(jìn)行泄漏測試。較簡單的泄漏測試是對系統(tǒng)加壓并使壓力穩(wěn)定一段時(shí)間,并監(jiān)測壓力不會(huì)下降太多。如果有一個(gè)連續(xù)的控制器調(diào)節(jié)壓力,一些校準(zhǔn)系統(tǒng)(壓力控制器)即使在泄漏的情況下也能夠保持壓力。在這種情況下,很難看到泄漏,因此應(yīng)關(guān)閉控制器以啟用封閉系統(tǒng)進(jìn)行泄漏測試。在封閉系統(tǒng)中也應(yīng)始終考慮絕熱效應(yīng),特別是使用氣體和介質(zhì),如下一章所述。
6 - 絕熱效果
在以氣體作為壓力介質(zhì)的封閉系統(tǒng)中,氣體的溫度影響氣體的體積,這對壓力有影響。
當(dāng)壓力迅速增加時(shí),氣體的溫度將升高,并且這種較高的溫度使氣體膨脹,從而具有更大的體積和更高的壓力。當(dāng)溫度開始冷卻時(shí),氣體的體積變小,這將導(dǎo)致壓力下降。這種壓降可能看起來像系統(tǒng)中的泄漏,但實(shí)際上是由于氣體溫度變化引起的絕熱效應(yīng)。壓力變化越快,效果越大。隨著溫度穩(wěn)定,由此效應(yīng)引起的壓力變化將逐漸變小。
因此,如果您快速改變壓力,請確保在判斷系統(tǒng)存在泄漏之前讓其穩(wěn)定一段時(shí)間。
7 - 扭矩力
特別是對于扭矩敏感的壓力表,在將壓力接頭連接到壓力表時(shí)不要用力過大,因?yàn)樗赡軙?huì)損壞壓力表。遵循制造商關(guān)于允許扭矩力的說明;c(diǎn)時(shí)間使用合適的工具,適當(dāng)?shù)倪m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,建議將儀表校準(zhǔn)在與過程中使用的相同的位置。還應(yīng)考慮制造商的操作/安裝位置規(guī)格。
安裝位置的典型規(guī)格是,位置變化5度不應(yīng)使儀表指示超過精度等級的一半(0.5倍)。
9 - 產(chǎn)生壓力
要校準(zhǔn)壓力表,您需要獲取施加在壓力表上的壓力。
有不同的方法可以做到這一點(diǎn):你可以使用壓力手動(dòng)泵,帶瓶子的壓力調(diào)節(jié)器甚至是自重測試儀。自重測試儀將提供非常精確的壓力,您不需要單獨(dú)的校準(zhǔn)器來測量壓力,但是自重測試儀價(jià)格昂貴,移動(dòng)性不高,需要大量使用并且對灰塵很敏感。
更常見的是使用壓力校準(zhǔn)手動(dòng)泵來產(chǎn)生壓力,并使用精確的壓力測量裝置(校準(zhǔn)器)來測量壓力。壓力控制器也可用于提供壓力。
10 - 加壓/鍛煉儀表
由于其機(jī)械結(jié)構(gòu),壓力表的運(yùn)動(dòng)總會(huì)有一些摩擦,并可能隨著時(shí)間的推移而改變其行為,因此您應(yīng)該在校準(zhǔn)之前進(jìn)行鍛煉。如果壓力表暫時(shí)沒有施加壓力,情況尤其如此。運(yùn)動(dòng)時(shí),提供標(biāo)稱較大壓力并讓其停留一分鐘,然后排出壓力并等待一分鐘。在開始進(jìn)行實(shí)際校準(zhǔn)循環(huán)之前,應(yīng)重復(fù)此過程2-3次。
11 - 讀取壓力值(分辨率)
模擬壓力表中的刻度具有有限的可讀性。它具有主要和次要刻度標(biāo)記,但是當(dāng)指示器位于刻度標(biāo)記之間時(shí)難以準(zhǔn)確讀取壓力值。當(dāng)針準(zhǔn)確地處于刻度標(biāo)記時(shí),更容易看到。因此,建議調(diào)整輸入壓力,使針正好位于指示標(biāo)記處,然后記錄相應(yīng)的輸入壓力。如果您只是提供一定的準(zhǔn)確輸入壓力然后嘗試讀取指示器,則會(huì)因讀取精度有限而導(dǎo)致錯(cuò)誤。
此外,重要的是要看垂直于儀表刻度的指示。許多精確的儀表在針指針后面沿著刻度具有反射鏡。這個(gè)鏡子可以幫助你閱讀它,你應(yīng)該閱讀它,以便針的反射鏡正好在實(shí)際針的后面。然后你知道你正在看垂直/直線。
圖片:下圖中的左側(cè)標(biāo)尺難以準(zhǔn)確讀取,因?yàn)橹甘酒魑挥诳潭葮?biāo)記之間,而右側(cè)的標(biāo)尺易于讀取,因?yàn)檎{(diào)整施加的壓力使指針正好位于刻度標(biāo)記上:
壓力表校準(zhǔn) - Beamex博客文章
圖片:許多高精度壓力表沿刻度尺提供鏡子,有助于查看儀表垂直,因?yàn)橹羔樀溺R像隱藏在指針后面,或借助于指針的反射:
壓力表校準(zhǔn) - Beamex博客文章
剩下的主題
為了防止這篇博文發(fā)布太久,請下載白皮書并閱讀所有20個(gè)主題。
此處未涉及的其余主題包括:
12 - 校準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)量
13 - 滯后(校準(zhǔn)點(diǎn)方向)
14 - “攻絲”量規(guī)
15 - 校準(zhǔn)周期數(shù)(重復(fù)性)
16 - 調(diào)整/校正
17 - 文檔 - 校準(zhǔn)證書
18 - 環(huán)境條件
19 - 計(jì)量可追溯性
20 - 校準(zhǔn)不確定度(TUR / TAR)