压力仪表现场计量影响因素分析及解决措施

【摘要】本文针对可能对压力仪表现场计量产生影响的诸多因素展开论述，根据实际情况提出科学合理的解决措施，为压力仪表现场计量的精确性提供保障。

【关键词】压力仪表；现场计量；准确性

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.06.055

Analysis of Influencing Factors and Solutions for On-site Measurement of Pressure Instruments

YU Peng

（Yangzhou Inspection and Testing Center， Yangzhou 225002， China）

Abstract： This article discusses the many factors that may affect the on-site measurement of pressure instruments， and proposes scientific and reasonable solutions based on the actual situation， providing guarantees for the accuracy of on-site measurement of pressure instruments.

Key words： pressure instrument； On-site measurement； accuracy

隨着现代社会经济快速发展，不同区域压力仪器的检测需求逐渐增多。我国压力仪表的发展速度非常快，压力仪表的种类正在逐步从传统的通用压力表向新工艺、新品种、新材料和多功能方向发展。同时，压力仪器测量服务逐渐从实验室测试转向现场测试[1]。因此，在这种情况下，做好压力仪表的现场检测就具有重要的意义。基于此，本文通过分析环境温度、工作介质、高度差三个方面的影响因素，对压力仪表的计量给出相应的解决方案，以完善压力仪表现场计量工作。

1.1环境温度的影响

在压力仪表现场计量工作的开展过程中，环境温度是非常重要的一个因素。在工业仪表中，应用范围最广且数量最多的压力计量器具主要有三种，分别是一般压力表、压力真空表和真空表。该操作压力装置的基本原理是，柔性敏感元件在压力下产生柔性变形，并且该变形量的幅度将与施加的压力具有线性关系[2]。这时通过将传动机构放大，在分度盘上充分利用指针将被测压力明确指示出来。然而，这种弹性元件在受到温度影响后，便很容易改变其形变量，从而影响到指示压力的大小。

1.2工作介质的影响

气体介质的压力仪表种类繁多，应用广泛。从安全角度上一般分为可燃（助燃）性和不可燃性气体介质。此类压力表因为其禁油的特殊性，按照国家检定规程规定必须使用洁净的空气或惰性气体（如氮气）对其进行计量，以防止因介质污染而导致事故。例如氧气压力表，在现场校准过程中，严禁将油或者带有油脂的水作为工作介质对其进行计量，一旦氧气压力表管路内部渗入或沾染油脂，与气瓶内的压缩氧接触后会急剧氧化，释放出大量的热量，当温度达到油脂的燃点时，在氧气的助燃下引起燃烧，甚至会发生爆炸，造成人员和财产损失。

1.3高度差的影响

根据适用的国家检定规程，在测量过程中，压力仪器应放置在与标准装置压力点相同的水平。然而，由于不稳定性的影响和工作条件的局限性，在压力仪器工作场的测量过程中，对一些大型现场压力设备直接连接和测量时，许多测量仪器和标准设备的压力点很难在同一水平面上找到，这导致高度差异很大。如图1所示。

压力仪表现场检测的情况较为复杂，检测的实际条件与实验室检测大相径庭，如很多压力仪表难以拆卸，遇到这种特殊情况需要在厂家配合之下进行在线检测，这无形中增加了工作的难度，使工作内容更加繁杂，同时还降低了现场压力标准器检测数据的准确性。所以，在现场压力仪表检测的过程中，为了减少压力仪表现场因素带来的不良影响，在检测的环节中要注意以下问题。

2.1注意污物排放

在对压力仪表进行现场检测的过程中，注意将检测的压力仪表和相关设备管路要完全断开，通过这种方式可以将压力仪表内部的污物排除出来，接下来连接现场压力仪表和压力校验仪。在进行检测工作之前，尽量使现场压力仪表内部介质与检测用的工作介质相同，这样可以有效避免由于介质密度不同而造成的误差。在压力仪表检测时，需要将压力仪表清洗干净，压力仪表在现场完成拆卸之后若是没有及时清理干净，压力仪表上的污物会附着到压力校验仪上，压力仪表内部附着的污物会随着压力波动，从而导致最终压力校验仪的测量结果不够准确。

2.2注意禁油设备

在对压力仪表进行检测的过程中，同时要注意到压力仪表是不是禁油设备。由于介质存在差异，不但会对仪表带来不可逆的损坏，甚至在后续使用过程中还会存在引起爆炸的隐患。因此在检测的过程中有必要对压力校验仪、外设模块以及增压泵进行禁油处理，此外可以通过介入水油分离器，来保障压力校验仪与压力仪表的正确禁油使用。在进行压力仪表的检测中若是出现了不可避免的恶劣环境，像易燃易爆的场所需要检测，那就需要根据检测所在地的防爆标志、防爆接线以及防爆参数等防爆要求，正确选择相应的压力校验仪、隔离栏和安全栏等开展压力仪表现场计量检测工作，避免造成人员伤亡。

2.3注意检测指标

现场仪表种类较多，部分较复杂的生产车间的压力系统大多是以压力传感器连接数显示系统或者压力变送器与数控仪表的组合方式出现。进行现场计量检测需要提前停止现在仪表的工作并静止2个小时以上，使被检仪表达到规范中要求的环境湿度，避免环境因素带来检测结果差异。现场压力校验仪基本附带了其他功能，在现场计量检测时可以根据设备的说明以及厂家具体要求的技术指标进行调整与修正压力仪表显示数值，可以在一定程度上补偿环境造成的误差。

3.1合理控制环境温度

通过从这个实例便能够清晰地看出：在所选用一般压力表的准确度等级为1.6级，且温度为40℃的条件下，示值所呈现的误差为±0.88 MPa，这样便远远超过了正常检定条件下所允许产生的基本误差±0.64 MPa。因此，应该高度重视现场检定条件下环境温度变化所产生的影响。尤其是在现场环境温度不甚理想的状况下，计算过程更要严格按照温度附加误差来进行，这样便能够有效保证被测数据的准确性[4]。

3.2优化工作介质

油是压力仪表和仪器工作的重要介质，所以根据国家检定规程的规定，应合理应用无腐蚀性的液体。因此，该行业使用的标准设备载体通常是皮脂油、变压器油或油和变压器油的混合物。因此，对于以石油为重要工作介质的现场压力仪器，不同类型石油介质引起的杂质影响不同。同时，也要注意以下情况，如使用腐蚀性航空液压油（蓝色航空油和紫色航空油）作为操作介质，通常这种介质的腐蚀性较强，对人体具有较大的伤害性。

3.3合理控制高度差

根据上述计算公式便能够清晰地看出，当压力值因高度差而作出调整后，测量仪器与标准设备之间的高度差也会同受影响。除此之外，不同类型的工作介质也会对压力值产生直接影响。在相同高度差的影响下，变压器的油压和水压的正值大于操作介质，而空气介质的压力校正值可直接忽略。因此，为避免受到高度差的影响，需要严格按照验证法规JJG 875—2005的规定，将介质高度差导致的额外验证误差控制在允许压力误差1/8的范围之内，以便使工作介质的液体压力校正值在高度差仅为0.2 m的影响下直接达到可接受数值压力测量误差的1/8。因此，在以液体为操作介质的压力仪器的现场测量过程中，针对因高度差所引起的附加压力值也要予以正确识别与校正。在测量低精度压力仪器和以气体为操作介质的场时，高度差影响可忽略。

总之，在压力仪器的现场测量过程中，应考虑现场所有的环境因素，然后应根据数据校准条件降低环境影响，以确保测量数据的准确性和可靠性。同时，通过合理选择工作介质，可以更好地降低现场压力测量仪器存在的潜在风险，以确保现场设备、产品和人员的安全，特别是在现场能测得有效压力值的情况下，可以大大提高企业的生产效率，从而逐步促进压力测量技术的更好发展。

【参考文献】

[1]麻少旭，赵彩平.影响压力仪表现场计量的因素及解決对策分析[J].中国质量与标准导报，2022（1）：43-45.

[2]冼志勇.压力仪表现场检校工作无纸化的设计与应用[J].中国计量，2020（7）：96-98.

[3]党学坤.现场仪表系统常见故障分析[J].自动化应用，2017（5）：131-132，136.

[4]李红.压力仪表现场检测方法的研究与探讨[J].科协论坛（下半月），2009（9）：28-29.

【作者简介】

於鹏，男，1994年出生，助理工程师，学士，研究方向为力学、流量、压力。

（编辑：侯睿琪）