壓力表檢定過程中壓力不穩(wěn)的問題分析
在工業(yè)測量領(lǐng)域中，壓力表是用量最大的壓力測量器具。在各個(gè)壓力計(jì)量校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室中，對于壓力表的檢定工作也是 工作量最大的一部分。如何提高壓力表的檢定效率，解決檢定過程中壓力不穩(wěn)定，是壓力計(jì)量人員一直探討的話題。本文根據(jù) 實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，通過對壓力表計(jì)量檢定過程中壓力不穩(wěn)的問題進(jìn)行分析，為如何更好的做好壓力表的計(jì)量檢定提供依據(jù).
目前，對于壓力表的檢定，常用的標(biāo)準(zhǔn)器主要有兩種： 一種是使用活塞式壓力計(jì)作為壓力源和壓力參考，另一種是 使用比較測試泵（用于造壓和微調(diào)）作為壓力源，使用精密 壓力表作為參考。
1.壓力表檢定存在的問題
使用活塞式壓力計(jì)時(shí)，由于活塞處于懸浮狀態(tài)，在緩慢 的下降。即使有壓力不穩(wěn)定情況，也被處于下降狀態(tài)活塞的 活塞補(bǔ)償了壓力損失，所以看起來的效果是：設(shè)定的壓力點(diǎn) 很穩(wěn)定。但是由于需要手工加載砝碼，不僅工作量大，而且 工作效率很低。同時(shí)，由于活塞壓力計(jì)本身重量較大，這種 方法不便于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場校準(zhǔn)。
使用精密壓力表作為參考，檢定一般壓力表。這種方法 的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備成本較低。存在問題是：當(dāng)設(shè)置到某一個(gè)壓力 點(diǎn)時(shí)，由于系統(tǒng)液體溫度波動(dòng)或其他因素影響，實(shí)際上壓力 是在緩慢下降的。但是由于肉眼的讀數(shù)分辨力較低，難以看 出壓力在下降。而給用戶的感覺是設(shè)置的壓力很穩(wěn)定。直接 導(dǎo)致的后果是檢定結(jié)果的準(zhǔn)確度受到影響。
隨著數(shù)字壓力標(biāo)準(zhǔn)的廣泛應(yīng)用，越來越多的用戶開始使 用數(shù)字壓力表作為檢定時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)，配合一個(gè)外部或內(nèi)部的壓 力源來檢定壓力表。這種方法可大大提高檢定工作效率，降 低體力勞動(dòng)強(qiáng)度，減少讀數(shù)誤差的引入。但是，隨著數(shù)字壓 力標(biāo)準(zhǔn)的廣泛使用，壓力不穩(wěn)，標(biāo)準(zhǔn)器壓力設(shè)定到某個(gè)值后， 在一定時(shí)間內(nèi)壓力值下降，似乎存在泄漏的問題突出的顯露 出來。
2.問題分析
實(shí)際上，導(dǎo)致壓力值不穩(wěn)定最主要的原因主要是兩個(gè)： 第一個(gè)可能的原因是系統(tǒng)確實(shí)存在明顯泄漏；第二個(gè)原因是 由此類系統(tǒng)本身工作的物理原理導(dǎo)致。
第一個(gè)可能的原因一一泄漏。泄漏有可能是外部連接被 檢表的接頭位置密封不好導(dǎo)致，或者系統(tǒng)本身存在內(nèi)漏。如 果是外部接頭處存在泄漏，是相對容易解決的，通常可通過 更換接頭或密封墊圈解決；如果是系統(tǒng)存在內(nèi)漏，即加壓部 件本身存在泄漏，就相對較難解決，通常需要進(jìn)行維修。系 統(tǒng)內(nèi)漏是一般屮低端壓力源最容易發(fā)生的問題，也最難修復(fù)， 因?yàn)檫@種泄漏通常是由于加壓部件本身的鋼材質(zhì)量不好、加 工精度不高造成的。這種故障屬于物理損傷，通常難以恢復(fù) 到新機(jī)時(shí)所能達(dá)到的狀態(tài)，只會(huì)隨著使用時(shí)間的增長，泄漏 越來越明顯。徹底解決的辦法是更換主要部件一一加壓泵， 但是通常此部件更換的成本幾近于購買一臺(tái)新的壓力源。所 以在選擇壓力源或壓力校準(zhǔn)設(shè)備室，建議考慮長期使用的可 靠性和耐磨性問題。
第二個(gè)原因是基于此類壓力設(shè)備所使用的物理原理：產(chǎn) 生壓力時(shí)，需通過外力（如絲杠或其他變?nèi)莘e設(shè)備）改變液 體容積。當(dāng)液體受壓縮時(shí)，壓力增加，隨之溫度將升高，停 止加壓（壓縮）后，溫度將逐漸平衡至環(huán)境溫度。表現(xiàn)的現(xiàn) 象是在加壓達(dá)到某壓力點(diǎn)后壓力不會(huì)馬上停留在這個(gè)壓力 點(diǎn)，而是壓力下降。同樣在降壓時(shí)，液體溫度降低，停止降 壓時(shí)溫度又將再次與環(huán)境溫度平衡，現(xiàn)象是壓力上漲。而且， 由于數(shù)字壓力測量的分辨率大大高于精密壓力表的分辨率， 任何壓力波動(dòng)都能夠通過數(shù)字變化而被直觀的顯示出來，所 以，表而上看起來壓力不穩(wěn)定。
3.結(jié)語
綜上所述，壓力看起來“泄漏”或“壓力不穩(wěn)”，在排 除了系統(tǒng)存在明顯物理泄漏的情況下，是由儀器工作的基本 物理原理導(dǎo)致的。任何基于此原理的產(chǎn)品，都一定是同樣的 現(xiàn)象。沒有絕對完美的儀器，任何儀器設(shè)備都有其自身的優(yōu) 點(diǎn)和存在的不足，所有的設(shè)備和方法都是為計(jì)量服務(wù)的，我 們能做的就是利用先進(jìn)的儀器設(shè)備和測量方法來提高測量 的效率和準(zhǔn)確度。
