压力表是流程工业中非常常见的仪器。与任何测量设备一样,压力表需要定期校准,以确保其准确性。校准压力表时需要考虑很多事项。本文列出了校准压力表时应考虑的 20 个事项。
如果我们将压力表校准的原理简化到低限度,我们就可以说,当我们校准压力表时,我们提供一个已知的准确压力输入,读取压力表上的指示,然后记录并比较这些值。数值的差异就是误差,误差应小于压力表所要求的精度。
下面列出了校准压力表时应考虑的 20 个常见问题。
1 - 精度等级
压力表有许多不同的精度等级。asme b40.100(精度等级从 0.1 到 5 % 范围)和 en 837(精度等级从 0.1 到 4 % 范围)标准都规定了精度等级。精度等级规范常见的是“量程百分比”,这意味着如果精度等级为 1%,而刻度范围为 0 至 100 psi,则精度为 ± 1 psi。
确保您知道要校准的压力表的精度等级,因为这自然会规定可接受的精度水平,但也会对校准程序产生其他影响。
2 - 压力介质
校准压力表时,常见的压力介质是气体或液体。气体通常是普通空气,但在某些应用中也可以是氮气等不同气体。常见的液体是水或油。校准过程中的压力介质取决于压力表所连接过程中使用的介质。介质还取决于压力范围。使用空气/气体校准低压压力表比较实用,但随着压力范围的增大,使用液体作为介质更为实用和安全。
3 - 污染
当压力表安装在工艺流程中时,会使用特定类型的压力介质,在选择校准介质时应考虑到这一点。校准期间不应使用可能会在压力表安装回工艺过程中造成问题的介质。反之亦然,有时工艺介质可能对校准设备有害。
压力表内的灰尘可能会进入校准设备并造成危害。对于气体操作的压力表,可以使用污垢/湿气捕集器,但对于液体操作的压力表,则应在校准前清洁压力表。
极端的工艺情况之一是压力表用于测量氧气的压力。如果在校准压力表时有任何油脂进入高压氧气系统,就会非常危险,可能会引起爆炸。
4 - 高度差
如果校准设备和待校准压力表的高度不同,管道中压力介质的静水压力可能会导致误差。当使用气体作为介质时,通常不会出现这种问题,因为气体比液体轻。但当使用液体作为介质时,管道中的液体会因静水压力而产生重量,从而导致误差。误差的大小取决于液体的密度和高度差,因为重力会将液体拉入管道内。如果无法将校准器和压力表置于同一高度,则应计算高度差的影响,并在校准时将其考虑在内。
5 - 管道泄漏测试
在校准过程中,如果管道有任何泄漏,可能会出现不可预知的误差。因此,应在校准前进行泄漏测试。简单的泄漏测试是给系统加压,让压力稳定一段时间,并监测压力是否下降过多。某些校准系统(压力控制器)如果有一个持续调节压力的控制器,即使发生泄漏也能保持压力。在这种情况下,很难看到泄漏,因此应关闭控制器,以便在封闭系统中进行泄漏测试。在封闭系统中也应始终考虑绝热效应,特别是气体介质。
6 - 绝热效应
在以气体为压力介质的封闭系统中,气体的温度会影响气体的体积,从而对压力产生影响。
当压力迅速增加时,气体的温度会升高,温度升高会使气体膨胀,从而体积变大,压力升高。当温度开始冷却时,气体的体积会变小,从而导致压力下降。这种压力下降看似系统泄漏,但实际上是由于气体温度变化产生的绝热效应造成的。压力变化越快,效应就越大。随着温度的稳定,这种效应引起的压力变化会逐渐变小。
因此,如果压力变化较快,应确保在稳定一段时间后再判断系统中存在泄漏。
7 - 扭矩力
特别是对扭矩敏感的压力表,在将压力接头连接到压力表时不要用力过猛,否则可能会损坏压力表。请按照制造商的说明使用允许的扭矩力。使用适当的工具、适配器和密封件。
8 - 校准/安装位置
由于压力表是机械仪表,其位置会影响读数。因此,建议在与工艺中使用的位置相同的位置校准压力表。还应考虑制造商对操作/安装位置的规定。
安装位置的典型规定是,位置变化 5 度时,压力表指示的变化不应超过精度等级的一半(0.5 倍)。
9 - 产生压力
要校准压力表,需要获取压力表所承受的压力。
校准的方法有很多:您可以使用压力手动泵、带瓶子的压力调节器,甚至是自重测试仪。重量测试仪可以提供非常准确的压力,而且不需要单独的校准器来测量压力,但重量测试仪价格昂贵,移动性差,使用时需要多加注意,而且对灰尘很敏感。
更常见的做法是使用压力校准手泵产生压力,然后使用准确的压力测量设备(校准器)测量压力。压力控制器也可用于提供压力。
10 - 压力表的加压/校准
由于其机械结构,压力表在移动过程中总会有一些摩擦,并可能随着时间的推移而改变其性能,因此在校准之前应该对其进行锻炼。尤其是在压力表有一段时间未加压的情况下。校准时,先提供标称的压力(max)并保持一分钟,然后释放压力并等待一分钟。在开始实际校准周期之前,应重复此过程 2-3 次。
11 - 读取压力值(分辨率)
模拟压力表的刻度可读性有限。它有大刻度和小刻度标记,但当指针位于刻度标记之间时,很难准确读取压力值。如果指针正好位于刻度标记处,则更容易读取。因此,建议调整输入压力,使指针正好位于指示标记处,然后记录相应的输入压力。如果只是提供某一准确的输入压力,然后再尝试读取指示器,则会因读取精度有限而导致误差。
此外,垂直于压力表刻度观察指示也很重要。许多准确压力表在指针后面都有一个沿刻度的反射镜。这面镜子可以帮助您读数,读数时应使指针的镜面反射正好位于实际指针的后面。这样你就知道你是在垂直/笔直地看着仪表。
其他:
12 - 校准点数量
13 - 迟滞(校准点的方向)
14 - “敲击 ”量具
15 - 校准周期数(重复性)
16 - 调整/校正
17 - 文件 - 校准证书
18 - 环境条件
19 - 计量溯源
20 - 校准的不确定性 (tur/tar)