抗振壓力表的應(yīng)用
現(xiàn)有的“抗振壓力表”不能在生產(chǎn)線上、動(dòng)態(tài)條件下準(zhǔn)確顯示被測流體的壓力；介紹了 一種新型的抗振型壓力表及 其在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用，它在動(dòng)態(tài)生產(chǎn)線上的測量結(jié)果可與實(shí)驗(yàn)室中、靜態(tài)條件下相媲美.
1.引言
石油、化工流程工業(yè)中，泵出口的壓力監(jiān)視極 為重要，人們急切需要一種壓力表能在動(dòng)態(tài)的生產(chǎn) 線上準(zhǔn)確顯示被測流體的壓力。不論被測流體所 處的設(shè)備或管道的環(huán)境機(jī)械振動(dòng)有多強(qiáng);不論被測 流體的壓力波動(dòng)有多大、操作溫度有多高、凝固點(diǎn) 有多高、黏度和污臟程度如何。
多年來，國內(nèi)廣泛采用的抗振壓力表按照 JB6804-1993標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)111,但實(shí)際的性能與前述要 求相距甚遠(yuǎn)。
在生產(chǎn)線上，力敏元件受被測流體的壓力脈 動(dòng)、環(huán)境的機(jī)械振動(dòng)所造成的機(jī)械位移常常是微米 級(jí)的，這微米級(jí)的機(jī)械位移，在表殼內(nèi)的“灌充液” 中產(chǎn)生宏觀的阻尼效果，很是有限。所以，這種壓 力表的“抗振”效果并不理想，JB6804-1993標(biāo)準(zhǔn)做 出了一系列的規(guī)定。
2.JB6804-1993對(duì)抗振型壓力表的定義
2.1抗被測介質(zhì)脈動(dòng)
該標(biāo)準(zhǔn)第5.9條規(guī)定：適用于帶阻尼器的儀 表，當(dāng)負(fù)荷為脈動(dòng)負(fù)荷時(shí)，儀表的減幅比不大于 0.5;儀表的脈動(dòng)誤差不大于基于誤差限的2倍
該標(biāo)準(zhǔn)把儀表的精度降為“基本誤差限的2 倍”，同時(shí)把‘減幅比大于0. 5”, “脈動(dòng)誤差大于基 本誤差限2倍”的儀表排除在外，長期以來，生產(chǎn)現(xiàn) 場缺乏真正抗振性好、適應(yīng)性強(qiáng)、準(zhǔn)確可靠的壓力 儀表。
2.2抗工作環(huán)境的機(jī)械振動(dòng)
在GB4439標(biāo)準(zhǔn)中第32條所規(guī)定的V ■ H ■ 4 和V。H ■ 5振動(dòng)中，示值誤差應(yīng)不大于基本誤差限 的2倍，降低了儀表原有的精度等級(jí)121。
V ■ H ■ 4和V ■ H ■ 5中規(guī)定頻率在57 ~ 62 Hz時(shí)的位移值小于0. 15 mm和小于0. 20 mm的振動(dòng)狀態(tài)很常見，所以按該標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的壓力表的 抗工作環(huán)境振動(dòng)的性能不是很理想。
2.3儀表的工作環(huán)境溫度
該標(biāo)準(zhǔn)第5. 1.1條規(guī)定：儀表工作溫度為5 ~ 55 ^由于灌充液在密閉的表殼中，環(huán)境溫度的變 化要引起灌充液的膨脹和收縮，會(huì)帶來以下后果。
增大儀表誤差。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，灌充液膨 脹，壓迫力敏元件，對(duì)儀表造成負(fù)壓效果，產(chǎn)生“負(fù)” 誤差，當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)，灌充液收縮，使力敏元件 有外脹的效果，對(duì)儀表造成“正”誤差，增大了壓力 表的誤差。
冷凝器與壓力表的爆裂。設(shè)備或管線高溫時(shí)， 人們經(jīng)常在儀表前加冷凝器，認(rèn)為此舉可阻隔高溫 的侵入，但事實(shí)并不是那么簡單。在生產(chǎn)現(xiàn)場，系 統(tǒng)壓力不是永恒不變的，當(dāng)系統(tǒng)壓力降低時(shí)，出現(xiàn) 負(fù)壓時(shí)在冷凝器中的冷凝液要流入系統(tǒng)，有可能使 原來的冷凝器成為“空腔”，當(dāng)再次壓力升高時(shí)，高 溫將長驅(qū)直入，使冷凝器成了加熱器，有可能使灌 充液膨脹，造成壓力表爆裂。對(duì)此，有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì) 人員提出要“防爆裂保護(hù)'
2.4阻尼器
該標(biāo)準(zhǔn)第1條將阻尼器納入抗振壓力表的定 義里面。其實(shí)阻尼器與“有灌充液的直接指示式壓 力表”是兩個(gè)獨(dú)立面向生產(chǎn)線的實(shí)體。現(xiàn)有的阻尼 器應(yīng)該說是一種愿望。因?yàn)樽枘崞魇且环N節(jié)流裝 置，壓力表力敏元件的腔體體積很小，引起壓力脈 動(dòng)的體積更小，要控制出、入力敏元件腔體的流速，節(jié)流裝置的通徑應(yīng)該是微米級(jí)。常用的壓力表測 量范圍：0~0.1 MPa 0~60 MPa 15個(gè)等級(jí)，要加工出15種微米級(jí)不同通徑的節(jié)流裝置難度很 大，即使加工出來，也很難不被漬死。
阻尼器存在著被漬死的不可靠因素，在與壓力 表配套時(shí)，當(dāng)它已經(jīng)被漬死，還以為壓力很穩(wěn)定，容 易造成事故，更不宜作為抗振壓力表的配套組件。
2.5灌充液帶來的麻煩
泄漏。視窗玻璃用橡膠密封，橡膠要老化，泄 漏在所難免;或由于裝配過程中對(duì)視窗玻璃壓得不 夠緊而泄漏也時(shí)有發(fā)生。
炸裂。在組裝過程中對(duì)視窗玻璃壓得過緊，或 由于環(huán)境溫度過高使灌充液膨脹，把視窗玻璃炸裂 的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。
2.6對(duì)資源利用的不利
壓力表是強(qiáng)檢產(chǎn)品，不可避免地要定期檢驗(yàn)、 調(diào)校，由于表頭中有灌充液，調(diào)校極為不便，通常用 戶難以做到，有些單位明文規(guī)定不作檢修，一次性 報(bào)廢，對(duì)資源利用極為不利。
3.新型的抗振壓力表
公司采用專有技 術(shù)生產(chǎn)的YW型系列壓力表，能滿足在動(dòng)態(tài)生產(chǎn) 線上的壓力測量要求。
3.1抗被測介質(zhì)脈動(dòng)
該公司生產(chǎn)的壓力表的阻尼器由特定粉末按 配方加工制做，對(duì)測量范圍從0 ~ 0. 1 MPa 0 ~ 60 MPa 15個(gè)等級(jí)的脈動(dòng)壓力有相同的滯后時(shí)間， 在國際上首先提出并實(shí)施以秒級(jí)滯后時(shí)間來表達(dá) 阻尼標(biāo)準(zhǔn)，滯后時(shí)間為10 ~ 30 s在生產(chǎn)線上、動(dòng)態(tài) 條件下，對(duì)任何幅值的壓力脈動(dòng)，包括單柱塞往復(fù) 泵大起大落的壓力，都能以平穩(wěn)的平均值顯示，對(duì) 任何幅值的壓力測量沒有“禁區(qū)”，對(duì)任何脈動(dòng)的壓 力測量都能達(dá)到“靜態(tài)”的試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)，各項(xiàng)指標(biāo)都 優(yōu)于JB/ 6804 1993的規(guī)定。
阻尼器的保護(hù)與選擇。阻尼器必須在良好的 保護(hù)下使用，除非是理想潔凈、無腐蝕性的介質(zhì)，可 將阻尼器直接與壓力表相接，一般情況下，都應(yīng)在 阻尼器前加‘過濾器”，濾去雜物，以免影響阻尼器 的良好性能。
對(duì)某些嚴(yán)重臟污、粘稠、腐蝕介質(zhì)的壓力測量， 阻尼器應(yīng)在隔離膜盒中運(yùn)行，由隔離液傳遞被測介 質(zhì)的壓力。
在某些易焦結(jié)、板結(jié)介質(zhì)壓力測量的阻尼器應(yīng) 置于法蘭式隔離膜盒中，便于在隔離膜片外面敷一 可更換的保護(hù)薄膜以除焦結(jié)、板結(jié)層，保護(hù)儀表的 良好性能。
3.2抗工作環(huán)境振動(dòng)
YW型系列抗振壓力表米用獨(dú)家“壓力表的多 彈簧裝置”專利技術(shù)該技術(shù)是對(duì)垂直安裝的壓力 表頭，通過彈簧與具有振動(dòng)的壓力引入端相接，當(dāng) 外界振動(dòng)的動(dòng)能壓向彈簧時(shí)，其能量被彈簧吸收， 為彈簧頂端壓力表頭的質(zhì)量所消耗，當(dāng)外界振動(dòng)的 頻率與彈簧系統(tǒng)的諧振頻率不同時(shí)，外界振動(dòng)影響 不了壓力表頭的晃動(dòng)，壓力表如處于靜態(tài)環(huán)境。 抗環(huán)境振動(dòng)條件：
振幅不大于1.5 mm頻率不小于10 Hz的環(huán) 境振動(dòng)，無諧振點(diǎn)。
振幅不大于2 mm,頻率不小于8 Hz的環(huán)境振 動(dòng)，無諧振點(diǎn)。
JB/6804 1993所規(guī)定的“抗工作環(huán)境振動(dòng)性 能試驗(yàn)”，對(duì)YW11型系列壓力表來說已失去意 義，該表在動(dòng)態(tài)振動(dòng)環(huán)境中能得到與靜態(tài)試驗(yàn)室一 樣的結(jié)果。
3.3耐高溫
該系列壓力表的表頭與壓力引入端是用彈簧 作機(jī)械連接，用毛細(xì)管溝通壓力，被測工藝介質(zhì)的 高溫不能通過彈簧和毛細(xì)管傳到壓力表頭，該壓力 表能用于400 °C高溫以下的工藝介質(zhì)壓力測量而 無需加冷凝器降溫。
3.4延長使用壽命
由于該壓力表不受被測工藝介質(zhì)的壓力脈動(dòng) 及工作環(huán)境的機(jī)械振動(dòng)影響，壓力表的機(jī)芯等機(jī)械 部件相當(dāng)穩(wěn)定不易被磨損，延長壓力表的使用壽 命，這種壓力表的表頭與現(xiàn)有的普通壓力表完全相 同，同時(shí)調(diào)校也極為方便。
