浅谈压力表的检修技巧与不确定度评定

张树军

（浙江建业化工股份有限公司，浙江 建德 311604）

0 引言

压力表是一种常用的测压仪表，主要用于液体、气体与蒸汽压力和真空的测量。使用中的压力表一般均产生轻敲位移、示值误差等问题。现就压力表在使用中，由于震动、磨损等多种原因造成的机芯内部紧固螺钉松动、位置变动、游丝散乱、齿轮磨损、损坏，谈谈检修过程中的几点技巧。

1 轻敲位移产生的原因

1）由于超压或游丝的一头紧固销不紧，导致游丝没有足够地盘紧或张大。

2）传动部件（扇形齿轮与中心小齿轮）间有摩擦、震荡，影响弹簧管自由端对传动放大机构和指针组件的拖动。

3）连杆不活络或连杆紧固螺丝钉松动，特别是示值调节螺丝钉松动影响最大。

4）指针未紧固，或指针套与指针片间松动。

2 消除轻敲位移

1）检查所有螺钉是否已经紧固，每个螺钉都不允许有松动，特别固定机芯的螺钉及固定压力表弹簧管组件与壳体的螺钉、游丝另外一端紧固键、示值调节螺钉的紧固尤为重要。

2）摩擦轻敲位移的检修：

①清除传动放大部件的污损。

②增大中心小齿轮或扇形齿轮在机芯上下夹板的间隙。

③校正针体等，紧固指针。

3）震荡轻敲位移的检修：

①传动放大部件中，多组孔变大（孔轴变小）、齿轮受损、中心小齿轮或扇形齿轮在机芯上下夹板的间隙过大，一般采用更换零件的办法。

②适当调整游丝的收缩或扩张变形程度，尽量扩张游丝的张力，消除零点时接近游丝的自然状态，而导致产生轻敲位移。

游丝的调整步骤：步骤1.使扇形齿轮与中心轴齿轮脱开。步骤2.反时针旋转中心齿轮轴，使压力表在零位时具有最大张力（以最大值仍有作用为限）。

③检查弹簧管的自由端与扇形齿轮短臂（拉杆）二端是否在一个平面上，确保拉杆有明显的松动感。

3 示值误差的检修（检定）

1）先将压力表装在校验台上，并将表盘固定在表壳上。

2）加压至标准表的中间值（50%处），并将指针在被检表的50%处紧固好。

3）检查各压力点的示值偏差。

①线性误差时适当调整拉杆螺钉，确保拉杆与扇形齿轮最佳的角度。

②非线误差时，寻找最佳的指针紧固点，以确保各点的误差在允许误差之内。

4 检修过程中应注意的事项

1）检定不合格的压力表，应降级使用的，要做好更改准确度等级标志的工作。

2）外壳安装后，应检查一下指针轴和指针是否碰玻璃，而后将表体轻摇一下，听有无响声，以免零件或杂物遗入。

3）检定完成后，进行必要的铅封。

4）安装前的搬运要轻拿轻放，避免受到撞击。

5 不确定度评定[1,2]

（最高标准器考核授权0~25Mpa，评定依据JJF1059.1-2012、JJG52-2013）：

由重复性测量引入的不确定度（包含人员视差）。取一只压力表，型号规格：Y-250，量程：0~4MPa，准确度等级：1.6级，分度值：0.2Mpa。

本公司编号：AFP10-001，出厂编号：00.02.14，生产厂家：杭州压力表厂，安装地点：10t炉炉前表。

对3.0MPa点在同样的环境条件下，重复测量10次，数据如下：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 SI 3.0023.0043.0003.0003.0023.0002.9963.0022.9983.0020.0024

计算结果：平均值P=3.001 SI=0.0024

1）标准不确定度的评定：

①对压力表示值多次重复测量引起的标准不确定度u1的评定。

即3Mpa示值点重复性引起的不确定度u1=0.0024MPa

②压力表示值估读引起的标准不确定度u2的评定。

该压力表的分度值0.2Mpa，按1/5估读，估读误差取0.04Mpa，以此值为分散区间的半宽a并按均匀分布，包含因子k取√3，则标准不确度u2为

③环境温度变化引起的标准不确度u3的评定。

检测时的环境温度为20~25℃，而压力表的检定温度规定为（20+5）℃，假设5℃的变化范围，弹簧管的温度系数k=0.0004℃-1，误差服从均匀分布，包含因子k=√3，测环境温度引起的标准不确定度u3为

④精密压力表误差引起的标准不确定度u4的评定。

选测量范围为0～6MPa的精密压力表（编号96.12.124），准确度等级0.4，最大误差为0.4%×6=0.024Mpa，以此值为分散区间的半宽，按均匀分布，置信概率p取95%，包含因子k=2，则标准不确定度u4为

⑤检定装置引起的标准不确定度u5的评定。

被检表与精密压力表受压点都为同一水平面，所以检定装置引起的不确定度可以忽略不计。

2）合成标准不确定度uc：

3）扩展不确定度：

取包含因子k=2，则U=k×uc=2×0.035=0.07Mpa

4）测量结果不确定度报告：测量范围为0~6Mpa的传递标准（压力表），在3Mpa示值点的测量结果为3.001Mpa，则压力表测量结果的扩展不确定度U=0.07Mpa，p=95%，k=2。

6 结论

参照本文介绍的检修技巧，并进行测量不确定度分析与评定，可准确地对各种弹簧管式压力表进行检定（校准）。

[1]叶德培.测量不确定度评定与表示[J].中国计量,2013,48(7):82-553.

[2]林文章.压力表量值比对试验结果不确定度评定[J].中国计量,2014,91(6):82-553.