溫度變化與彈簧管式壓力表
壓力表是鍋爐三大安全附件之一，被廣泛應(yīng)用于 我們?nèi)粘Ｉ钪?，彈簧管式壓力表更是其中最具代?/span> 性的一種。彈簧管式壓力表主要由彈簧管、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、指 示機(jī)構(gòu)盒表殼三部分組成，其主要是根據(jù)彈性元件（彈 簧管）在被測(cè)壓力下的作用下，產(chǎn)生彈性變形的原理來 測(cè)量壓力。其中的彈性元件的彈性模量E會(huì)受到外界的 溫度影響，變化關(guān)系如下：
Et=Eo(1- 3EAt) ⑴
式中：Et——當(dāng)溫度為t時(shí)，彈性元件的彈性模量； Eo——在標(biāo)準(zhǔn)溫度t。時(shí)，彈性元件彈性模量；3E——彈 性模量的溫度系數(shù)；At——溫度變化量(At=t- t。)。
由式(1)可知，模量Et隨溫度升高(t >t。)而降低，說 明隨溫度升高，其彈性元件在相同壓力下的變形將增 大，反映在儀表上就是指針示值變大。反之，Et隨溫度降 低而升高，變形減小，儀表上指針示值變小。
彈性模量具有隨溫度改變而變化的物理特性，必 然是彈性元件的靈敏度，強(qiáng)度發(fā)生變化，從而影響壓力 表的準(zhǔn)確度。為保證壓力表自身準(zhǔn)確度，就必須在相應(yīng) 溫度下使用。根據(jù)JJG52- 1999《彈簧管式一般壓力表、 壓力真空表和真空表》檢定規(guī)程要求，一般壓力表在的 檢定溫度為20 °C± 5°C ;同時(shí)規(guī)定：檢定所用的標(biāo)準(zhǔn)壓 力表的最大允許誤差不大于被檢壓力表最大允許誤差 的 1/3。
在實(shí)際過程中，有時(shí)因?yàn)榭蛻粜枰?，到企業(yè)去對(duì)壓 力表進(jìn)行檢點(diǎn)，但大多數(shù)企業(yè)達(dá)不到規(guī)程所要求的標(biāo)準(zhǔn) 溫度條件，冬天和夏天的溫度甚至遠(yuǎn)超標(biāo)準(zhǔn)溫度，在此 情形下，對(duì)溫度的修正就顯得尤為重要。
有環(huán)境溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度所引起的偏差，所引起的 壓力表的附加值是不能修正的，它只能和標(biāo)準(zhǔn)溫度下的 示值允許誤差疊加在一起。其計(jì)算公式如(2)所示：
A=± (5 +kAt) (2)
式中：A——壓力表超過標(biāo)準(zhǔn)溫度的最大允許誤 差；5——壓力表標(biāo)準(zhǔn)溫度下的最大允許誤差絕對(duì)值；
At 溫度變化量，At= |t- t； | (t 國家檢定規(guī)程規(guī)
定環(huán)境溫度任意值——對(duì)于一般壓力表，當(dāng)t高于 25°C 時(shí)，t;取 25。。，當(dāng) t 低于 15°C 時(shí)，t;取 15°C;對(duì)于 0.4 級(jí)精密壓力表，當(dāng)t高于23°C時(shí)，t；取23°C，當(dāng)t低于17°C時(shí)，t;取17°C。）;k——溫度系數(shù)，k 一般取0.04%或 根據(jù)說明書提供的取值。
對(duì)于超出標(biāo)準(zhǔn)溫度的條件，能否對(duì)壓力表進(jìn)行檢定 呢？下面我們舉例說明。
例如：在30 °C環(huán)境條件下，用一塊測(cè)量范圍為(0?6) MPa，準(zhǔn)確度等級(jí)為0.4級(jí)的精密壓力表檢定測(cè)量范圍 為(0?4)MPa，準(zhǔn)確度等級(jí)為1.6的一般壓力表。
其中一般壓力表在30°C以下的示值允許誤差為：
AP!=± (1.6%+0.04%x | 30- 25 |) x 4MPa=土 0.072MPa
精密壓力表在30°C以下的示值允許誤差為：
AP2=± (0.4%+0.04%x 130- 23 |)x 6MPa=± 0.0408MPa
量傳比：0.0408MPa> 0.072/ 3= 0.024
可得出以上條件下精密壓力表無法檢定一般壓力表。
由此可見，周期檢定必須在符合檢定要求的條件下 進(jìn)行方可得到準(zhǔn)確可信數(shù)據(jù)。
根據(jù)JJG52- 1999的規(guī)定，一般壓力表的檢定溫度為 20°C± 5°C，方可確保其準(zhǔn)確度等級(jí)。而國家規(guī)定的壓力 表正常工作環(huán)境溫度為-40°C?70°C。由上可知，正常工 作環(huán)境溫度比檢定溫度范圍要大很多，這顯然會(huì)造成計(jì) 量誤差，但只要不超出正常工作的范圍，儀表的示值誤 差均可按式P)求得，以獲得被測(cè)量的真值。另外儀表在 正常工作環(huán)境溫度下，將使其準(zhǔn)確度等級(jí)發(fā)生變化。
例如 2.5 級(jí)壓力表：
t=70°C 時(shí),A = ± p.5%+0.04%x 170- 25 | )= ± 4.3% ? 土 4.0%。
t=30°C 時(shí)，A = ± (；2.5%+0.04%x 130- 25 | )= ± 2.7% ? 土 2.5%。
t=0°C 時(shí)，A= ± (2.5%+0.04%x 110- 15 |)= ± 2.7% ? 土 2.5%。
t=- 10°C 時(shí)，A=土（2.5%+0.04%x 1-10-15 |)= 土 3.5%c 計(jì)算表明，.5級(jí)壓力表在70°C下工作將降為4.0 級(jí)，在0°C或30°C工作室仍為2.5級(jí)，在-10°C工作將降 為3.5級(jí)。由此可見，壓力表最佳工作環(huán)境為20 V 土 10°C附近。在此范圍內(nèi)，溫度變化對(duì)壓力表的影響極其 微小，可忽略不計(jì)。所以壓力表的安裝應(yīng)盡量遠(yuǎn)離30°C 以上高溫和結(jié)冰點(diǎn)以下低溫，才能確保壓力表正常工 作。
