王利剛
鶴壁市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗測試中心 河南鶴壁 458030
壓力表的主要組成部分有溢流孔、指針、玻璃面板,受溫度的影響,表內(nèi)的敏感性元件會出現(xiàn)彈性形變,形變經(jīng)轉(zhuǎn)化在外部表現(xiàn)為指針的偏移。敏感軟件具有一定的彈性形變,但是其形變程度具有一定的范圍,超出這一限度的形變則會造成不可逆的變化,進(jìn)而致使壓力表的測量精準(zhǔn)度出現(xiàn)誤差。受溫度影響,元件會出現(xiàn)熱脹冷縮的物理現(xiàn)象,如果溫度變化程度較大,則會造成元件出現(xiàn)不可逆的形變,壓力表的測量功能也會失去作用。壓力表的種類多種多樣,每類壓力表所用的元件也大不相同,因而對溫度的感知也有所差異。本文重點以溫度變化為主展開分析,希望可以找到其對壓力表檢測失準(zhǔn)的影響要素。
壓力表是一種測量儀器,該器件對準(zhǔn)確性有著極高的要求,目前已在多個領(lǐng)域投入應(yīng)用。無論是何種儀器,在使用過程中總會出現(xiàn)誤差,合理范圍內(nèi)的誤差并不會對測量結(jié)果造成較大的影響,一旦誤差較大,則會致使測量結(jié)果失真,這樣的測量結(jié)果不能作為有效的參考依據(jù),會給工作帶來較為不利的影響。壓力表在測量方面也具有一定的誤差,其主要受兩方面因素的影響,一是外界震蕩負(fù)荷,二是溫度影響。其中后者對壓力表測量準(zhǔn)確性的影響更為突出。在討論溫度與壓力表檢測誤差之間的聯(lián)系前,我們首先要對壓力表有一個明確的認(rèn)知,從壓力表的概念、原理入手進(jìn)行分析[1]。
壓力表是一種機(jī)械裝置,作用是測量壓力,在實際情況中,根據(jù)用途進(jìn)行劃分可以分為普通型壓力表、氧氣壓力表、數(shù)字壓力表等。隨著壓力表的應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大,當(dāng)前其已經(jīng)在多個領(lǐng)域得到了運用。人們形象地稱壓力表是工業(yè)眼睛,這也側(cè)面說明了壓力表的重要性。
壓力表在工作時,利用外界壓力對表內(nèi)的敏感元件所引起的彈性形變,通過表內(nèi)機(jī)芯的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)將壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺x參數(shù),使其顯示在指針、顯示器中。根據(jù)指針的旋轉(zhuǎn)程度、顯示器的顯示數(shù)值判斷壓力的大小。壓力表中的敏感元件有很多,主要指的是波登管、膜盒等
現(xiàn)在壓力表的應(yīng)用范圍越來越廣,人們依據(jù)不同的用途對壓力表類型進(jìn)行了細(xì)致的劃分人們依據(jù)其使用效果制作了各種類型的壓力表:室內(nèi)型、室外型、高壓表等。上面我們還提到了根據(jù)敏感元件劃分的壓力表類型,主要代表有波登管、膜盒,二者雖然依據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分,但是對溫度的感知力也有較大的不同,壓力表類型不同,受溫度的影響程度也不盡相同,因此我們需要在使用壓力表時確定合適的溫度條件,但是目前這一要求只能停留在理論層面,在實際應(yīng)用過程中,我們并不能時刻保證溫度條件適宜,周圍的環(huán)境溫度總會出現(xiàn)變化情況,這是造成誤差出現(xiàn)的原因之一。目前我們在壓力表中所用到的敏感軟件包括波登管、隔膜膜片、波紋管,三者比較而言,波登管壓力表無論是從彈性還是強度方面考慮,都是比較優(yōu)良的,并且它在退火態(tài)時的塑性比較高,與其他軟件相比,其受溫度的影響程度最小。如果對壓力測量的精密性要求較高,則可以選擇波紋管壓力表,它對于細(xì)微的壓力變化具有較強的感知力,因此這一軟件也比較容易受到溫度的影響,測量失準(zhǔn)情況時有發(fā)生。
和其他類型的材料相比,彈性敏感軟件對溫度的感知情況更為敏感,通過實驗測試,隨著溫度的上升,敏感軟件的彈性變化量會發(fā)生反向變化,進(jìn)而會使得軟件的伸縮量增大,最終使得壓力表讀數(shù)出現(xiàn)誤差。有時候溫度達(dá)到一定的高度后,敏感軟件的彈性會超出既定范圍,最終造成不可逆的損傷。如果溫度處于偏低的狀態(tài),實際讀出的數(shù)值可能會小于理論壓力值。環(huán)境溫度時刻處于變化的狀態(tài)中,這也使得在不同環(huán)境、不同時間下,所得到的壓力讀數(shù)都不大一致。壓力表在實際使用時要一直保持適宜的溫度,這一前提條件是基本不可能完成的,為了盡量減小誤差,得到較為準(zhǔn)確的測量值,我們可以對彈性敏感軟件進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn),使軟件慢慢脫離溫度對其的影響。除此之外,我們還可以制作溫度對照表,標(biāo)明不同溫度下所產(chǎn)生的誤差大小,在對比中之間降低誤差水平[2]。
溫度對壓力表的影響不僅體現(xiàn)在彈性敏感軟件方面,此外通過大氣壓也可以對壓力表造成一定的影響。一些壓力表只能測量小范圍內(nèi)的壓力變化,分子每時每刻都在進(jìn)行無規(guī)則運動,溫度上升,運動愈加劇烈,進(jìn)而會對周圍的大氣壓造成一定的影響,空氣中的壓力會有所下降,這也是造成壓力表檢測失準(zhǔn)的原因之一。壓力表作為精密性儀器之一,我們在使用時需要注意多方面問題,溫度還可以對大氣中的濕度產(chǎn)生一定的影響,進(jìn)而造成儀器中的部分零件出現(xiàn)損耗,因此要對溫度因素多加關(guān)注。
無論是在日常生活中還是工業(yè)生產(chǎn)中,壓力表都是不可缺少的存在,該類儀器對精密性的要求較高,受多種因素的制約,其在實際測量中會出現(xiàn)一定的偏差。其中溫度對其的影響最大,除了溫度之外,大氣壓的變化也是造成壓力表失準(zhǔn)的原因之一,但是究其根本,大氣壓的變化同樣是溫度改變而引起的,因此在使用壓力表時,我們要盡量規(guī)避可逆轉(zhuǎn)的錯誤,同時相關(guān)技術(shù)工作者也要加快研究進(jìn)度,不斷對壓力表進(jìn)行技術(shù)更新,使其逐漸脫離溫度因素的制約[3-4]。