论文部分内容阅读
摘要：通过对不同厂家、不同量程压力表的误差分析，得出压力表的误差分布是不均匀的，在量程的1/3至2/3之间，其误差并不是最小。
关键词：压力表 误差
前言
精密压力表在油田生产中一般作为标准表来使用，用它进行量值传递。目前，油田应用的精密压力表多数为0.4级，因此，保证压力表技术性能可靠和压力示值准确就非常重要。
一、压力表测压原理
精密压力表的工作原理是： 在表壳里装有一个用磷铜制成的椭圆形弹簧管，管的一端固定并与存水弯管相连接，另一端封闭与连杆和杠杆连接，指针固定在小齿轮轴上。当弹簧管内受压时，由椭圆形膨胀为圆形，迫使弹簧管向外伸展，压力越高，伸展越大，这一动作通过拉杆，杠杆，扇形齿轮，小齿轮传递给指针，指针转动指示出容器内的压力。当容器内无压力时，弹簧管恢复原样，指针回到零位。指针指示为表压，单位刻度应为MPa。
当精密压力表与压力校验仪器成组后，则可构成精密压力表标准装置或压力校验装置，操作人员通过将被测对象与精密压力表示值逐一进行比对的方式实现压力量值的传递或对被测对象的压力校验。
二、压力表误差来源
压力仪表是用来测量特定对象压力的一种仪表设备，压力仪表使用时最重视的是指示的准确度，而压力表常见的故障也多和压力表的指示不准确有关。压力表指示不准的原因有很多种，以下是其中常见的几种。
1、压力表受到外因影响
压力表在受到部分外因影响的时候就会出现指示不准的现象，例如温度、振动和超负荷都会造成压力仪表的指示准确。压力仪表在高温、高振动或超负荷环境中运转，内部的弹性元件就会处于长期的变形状态，造成永久变形，而无法正常的显示压力值。
压力表要避免外因的影响，就要针对这几个情况做好保护措施，避免压力表在高温、冰冻、振动环境中工作，或针对这些环境进行防高温、防冰冻和防震动保护。压力表运行时保持指针指示在压力表满刻度的2/3以下，就可以避免超负荷运转的影响。
2、压力表的指针不在零位
压力表的指针不在零位会直接导致压力表的指示不准确，造成这一故障的主要原因是弹性元件失去弹性、游丝失去弹性或脱落、指针变形卡住或压力表的内部管道堵塞。压力表指针不在零位后需及时进行修理，重新将指针校正到零位。
3、压力表的指针抖动
压力表指针的另一种常见故障是抖动，也就是指针在指示刻度时无法正确的停止在某一刻度，而是不停的晃动。压力表指针抖动的原因主要在于游丝的损坏、连杆或齿轮连接螺栓不活动、中心轴弯曲、管道堵塞等。
4、压力表的指针不动
压力表的指针在某些情况下会停止不动，不随着压力的变化而改变，造成压力表测量无法进行。压力表指针不动的原因是压力表的三通旋塞故障、压力表的管道堵塞、压力表的指针卡住或压力表的齿轮松动等。
三、压力表误差曲线特性分析
在分析压力表误差特性之前，我们先来看一个命题：
为什么要求压力表的实际工作压力要在最大量程的1/3 — 2/3之间？
答：因为扁曲簧管对应的角度270°正常工作的压力要使扁曲弹簧管旋转5°至7°，此时压力表指针恰好在最大量程的1/3至2/3之间的范围内，所测量的压力准确。旋转超过或不致到这个角度，读数有较大误差，所以在实际工作中，要求压力要在压力表最大量程的1/3至2/3之间。
以上命题是从压力表的结构原理上分析了压力表的使用范围，即其最大量程的1/3至2/3之间所测压力准确，但是实际情况如何呢？请看下面几个图。
图1至图9是经过检定维修合格后进行压力试验的精密压力表，量程从0.6MPa至25MPa各选一块。从压力表的示值误差曲线可以看出，压力表最大量程的1/3至2/3之间出现较大误差的有7块，占试验压力表的78%，符合1/3至2/3之间测量压力准确的只有2块，见图5和图9。以上几块压力表的示值误差曲线说明，压力表的误差分布绝大多是在最大量程的1/3至2/3之间，究其原因，有的是轻敲后产生的误差，见图2、图4、图7；有的是由于弹簧管线性不均匀造成的，见图1、图3、图5、图6、图8。
四、结论
1、压力表的结构和测压原理决定了其测量压力误差不是线性的。
2、压力表的使用范围虽然选择在最大量程的1/3至2/3之间，但并不能说明在此区间其误差最小。
3、本文考察的是机械式精密压力表的误差特性，其误差会受到外部环境、振动以及内部机械结构的影响。
参考文献：
[1] 弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表
关键词：压力表 误差
前言
精密压力表在油田生产中一般作为标准表来使用，用它进行量值传递。目前，油田应用的精密压力表多数为0.4级，因此，保证压力表技术性能可靠和压力示值准确就非常重要。
一、压力表测压原理
精密压力表的工作原理是： 在表壳里装有一个用磷铜制成的椭圆形弹簧管，管的一端固定并与存水弯管相连接，另一端封闭与连杆和杠杆连接，指针固定在小齿轮轴上。当弹簧管内受压时，由椭圆形膨胀为圆形，迫使弹簧管向外伸展，压力越高，伸展越大，这一动作通过拉杆，杠杆，扇形齿轮，小齿轮传递给指针，指针转动指示出容器内的压力。当容器内无压力时，弹簧管恢复原样，指针回到零位。指针指示为表压，单位刻度应为MPa。
当精密压力表与压力校验仪器成组后，则可构成精密压力表标准装置或压力校验装置，操作人员通过将被测对象与精密压力表示值逐一进行比对的方式实现压力量值的传递或对被测对象的压力校验。
二、压力表误差来源
压力仪表是用来测量特定对象压力的一种仪表设备，压力仪表使用时最重视的是指示的准确度，而压力表常见的故障也多和压力表的指示不准确有关。压力表指示不准的原因有很多种，以下是其中常见的几种。
1、压力表受到外因影响
压力表在受到部分外因影响的时候就会出现指示不准的现象，例如温度、振动和超负荷都会造成压力仪表的指示准确。压力仪表在高温、高振动或超负荷环境中运转，内部的弹性元件就会处于长期的变形状态，造成永久变形，而无法正常的显示压力值。
压力表要避免外因的影响，就要针对这几个情况做好保护措施，避免压力表在高温、冰冻、振动环境中工作，或针对这些环境进行防高温、防冰冻和防震动保护。压力表运行时保持指针指示在压力表满刻度的2/3以下，就可以避免超负荷运转的影响。
2、压力表的指针不在零位
压力表的指针不在零位会直接导致压力表的指示不准确，造成这一故障的主要原因是弹性元件失去弹性、游丝失去弹性或脱落、指针变形卡住或压力表的内部管道堵塞。压力表指针不在零位后需及时进行修理，重新将指针校正到零位。
3、压力表的指针抖动
压力表指针的另一种常见故障是抖动，也就是指针在指示刻度时无法正确的停止在某一刻度，而是不停的晃动。压力表指针抖动的原因主要在于游丝的损坏、连杆或齿轮连接螺栓不活动、中心轴弯曲、管道堵塞等。
4、压力表的指针不动
压力表的指针在某些情况下会停止不动，不随着压力的变化而改变，造成压力表测量无法进行。压力表指针不动的原因是压力表的三通旋塞故障、压力表的管道堵塞、压力表的指针卡住或压力表的齿轮松动等。
三、压力表误差曲线特性分析
在分析压力表误差特性之前，我们先来看一个命题：
为什么要求压力表的实际工作压力要在最大量程的1/3 — 2/3之间？
答：因为扁曲簧管对应的角度270°正常工作的压力要使扁曲弹簧管旋转5°至7°，此时压力表指针恰好在最大量程的1/3至2/3之间的范围内，所测量的压力准确。旋转超过或不致到这个角度，读数有较大误差，所以在实际工作中，要求压力要在压力表最大量程的1/3至2/3之间。
以上命题是从压力表的结构原理上分析了压力表的使用范围，即其最大量程的1/3至2/3之间所测压力准确，但是实际情况如何呢？请看下面几个图。
图1至图9是经过检定维修合格后进行压力试验的精密压力表，量程从0.6MPa至25MPa各选一块。从压力表的示值误差曲线可以看出，压力表最大量程的1/3至2/3之间出现较大误差的有7块，占试验压力表的78%，符合1/3至2/3之间测量压力准确的只有2块，见图5和图9。以上几块压力表的示值误差曲线说明，压力表的误差分布绝大多是在最大量程的1/3至2/3之间，究其原因，有的是轻敲后产生的误差，见图2、图4、图7；有的是由于弹簧管线性不均匀造成的，见图1、图3、图5、图6、图8。
四、结论
1、压力表的结构和测压原理决定了其测量压力误差不是线性的。
2、压力表的使用范围虽然选择在最大量程的1/3至2/3之间，但并不能说明在此区间其误差最小。
3、本文考察的是机械式精密压力表的误差特性，其误差会受到外部环境、振动以及内部机械结构的影响。
参考文献：
[1] 弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表