半自動化的壓力表快速檢定裝置的研制
文章研究介紹一種壓力表半自動化檢定裝置，用壓縮空氣作介質，由減壓器操縱快速升降壓的檢定臺和 一種數據快速錄入軟件系統組成，檢定效率優于手動和全自動檢定系統。本系統分為硬件裝置和軟件系統兩個 部分，硬件包括電腦、打印機、空氣壓縮機、氣體減壓器、微調閥、連接管路和若干標準接口、計量標準，軟 件部分是由數據錄入、保存系統和證書生成、打印系統組成。
1.概述
目前，國內各計量院所在用的工作壓力表檢 定裝備、檢定流程一般都是勞動密集型的工作模 式，效率低下、成本較高，浪費資源。現在國內 有以氮氣為檢定介質的全自動壓力校驗臺，但成 本高昂，而且電動閥門控壓模式容易出現故障， 對于大批量、測量范圍寬泛、接頭不統一的壓力 表檢定來說不實用。人工加壓設備目前應用比較 成熟，多用于現場少量檢定，使用費力，且介質 循環時容易造成設備的腐蝕和污染，從而造成設 備的損壞。
國內沒有成熟的以壓縮氣體為介質，手動閥 門控制和減壓器相結合的控制方式的、多量程、 多接頭尺寸固定式的、可在檢定現場完成數據記 錄和打印的壓力表檢定裝置。本檢定裝置使用 操作方便、升降壓效率高，節省勞動成本，在 量程不同的、接頭尺寸不同的檢定需求的情況 下，實現更加快速的檢定流程，檢定過程毫不 費力，并能實現現場錄入檢定數據，自動存儲 和打印證書的功能。本壓力表檢定裝置的準確 度等級優于0.05級，測量范圍為0~2. 5MPa, 據統計，此范圍為一個普通壓力表通用范圍 (表1),此范圍可覆蓋80%左右的工作壓力表 的檢定需求。
2.檢定裝置的硬件配置
2.1標準器的選擇
根據檢定經驗，本裝置壓力標準器選用
MPa、準確度等級0.05級的精密數字壓力表， 其最大允許誤差：
AP = ?. 5 x0. 05% = ?. 001 25 (MPa) 依據檢定規程JJG52—2013,本最大允許誤差 可以檢定的1. 0級工作壓力表最小值為：
Pmax = | Ap x4 +1% =0.5( MPa)
由表1可知，此標準器可覆蓋66.8%的被檢 工作壓力表。
如果再加一個減壓管路控制壓力在0.5 MPa 以下，則此管路可選擇0.5 MPa, 0.05級的精密數 字壓力表作為標準器，其最大允許誤差為：
AP = ?. 5 x0. 05% = ?. 000 25 (MPa)
可以檢定的1. 0級工作壓力表最小值為：
Pmax = Ap x4 +1% =0. 1 (MPa)
則又可以覆蓋9. 7%的被檢壓力表。
故此裝置選擇以上兩個精密數字壓力表作為 標準器，連接到標準器位置，可以覆蓋76.5%的 被檢壓力表。
2.2控壓方式的選擇及檢定流程
檢定介質為壓縮工作壓力可達2.5 MPa的空 氣壓縮機提供的壓縮空氣，通過高壓氣體鋼管或 銅管管路連接至檢定臺接口，與檢定臺連接處設 置一個最大可調至2.5 MPa的高壓氣體減壓器， 將已降為檢定點的氣體介質通過檢定臺管道依次 進入到標準器和被檢表，當調制最大檢定點后， 關閉減壓閥至最小，繼續3min后，用回檢閥慢慢 泄壓至每個檢定點，直至泄壓完畢完全完成規程 要求得壓力表檢定過程。
2.3檢定口轉接頭的選擇
此裝置配置不同尺寸接頭的檢定臺，對應被 檢壓力表接頭尺寸選擇合適的檢定頭連接即可， 免去更換接頭的時間。根據經驗，常用接頭一般 有3~4個，只要把這幾個接頭根據需要可固定安 裝或以一個基礎常用接頭為固定安裝，即可覆蓋 大部分的壓力表接頭更換使用要求，所有壓力檢 定口都有開關閥，可快速實現做截斷供壓，從而 可實現不同數量下的壓力表的高效檢定。
2.4檢定數據的同時錄入以及擴展
在檢定臺邊配置相應的電腦和檢定軟件，在 檢定每個點的的同時，可實現檢定數據的現場錄 入功能，以代替傳統的手寫記錄。此軟件有統一 的數據庫功能，可實現往年數據查詢功能，并具 備壓力表基本信息的調出功能，具有記錄存儲功 能、記錄自動導入證書模板功能；還有證書審核 員審核簽名、主管審核簽名功能、最后是連接打 印機實現證書打印。證書打出后，再經相關人員 核對，最后將被檢表和證書一起交由收發部門進 行完工登記。
綜上，本裝置的結構示意圖如圖1所示。
3.本裝置的優點以及可擴展性
3.1能有效解決多量程、多接頭尺寸的批量壓力 表的檢定效率提高的難題 本裝置將不同量程不同接頭的壓力表配置統 一在同一種檢定臺中，在使用過程中會出現同一 量程、不同接頭的表或同一接頭、不同量程的表 兩種情況，通過合理分類和調配，使此類壓力表 檢定效率提高至最大，在不經常需要更換接頭、 更換標準的前提下最大可能的節省檢定時間。
3.2減壓器控壓與針閥控壓相結合的控壓模式, 解決檢定控壓時間問題
此類控壓模式，人工操作，安全性高，升壓 與降壓速度可按需要人工調節，對于不熟悉此類 閥門使用的人員來說可減慢變化速度，對于使用 熟悉的人員來說升降壓在1s之間即可實現，極大 的了節省了檢定裝置升降壓所消耗的時間。此裝 置升降壓時間效率能超過現有的手動壓力泵、自 動壓力校驗臺類裝置，且對于手動泵節省力氣, 對于油壓電動泵節省介質、對于氣壓控制臺也節 省了時間和成本。
3.3壓力表檢定量程、同時檢定數量的可擴展性 靈活可變的檢定臺新型配置方式能解決特殊 情況下批量壓力表檢定的提高效率的問題。可根 據需要定做接頭數量、定做標準表量程，并可增 加或減少檢定臺數量來應對數量的突發狀況，進 —步節省檢定成本。如有需要時，可配置更小的 壓力量程。由于本檢定臺與供壓管道的連接處是 使用快速插接接頭，所以當需要進行大量負壓表 檢定時可將某一檢定臺插接連接處換成真空泵, 而不需要用新的檢定臺實現。
3.4本裝置實現氣體介質的開環控制
新的氣體介質只會在一個檢定過程中停留， 使用完畢后即排出裝置外部，不會長期停留在裝 置內部循環使用，不循環使用，不會對升壓或閥 門系統造成腐蝕性的污染，不會給被檢表造成交 叉污染，盡最大可能的避免了各種污染。
在人工升降壓過程中能訓練檢定人員同時應 用鍵盤和鼠標的配合操作，實現最快速的數據錄 入流程，然后自動生成原始記錄，并在電腦上完 成審核和審批，進而生成電子證書，最后連接打 印機進行紙質版證書打印。
4.結束語
此裝置在完成以上配置后，實用性極高， 對于不同接頭尺寸、不同量程而又數量巨大的 檢定要求來說比較實用；縮短了更換標準、接 頭的時間；使用安裝方便，減壓閥和回檢針閥 結合控制升降壓，節省壓力變化時間；可現場 完成對檢定數據的收集和存儲任務，可免去手寫記錄的資源浪費和人為偶然誤差。而且是開 環控制，氣體介質不會在裝置內部循環，因而 對于介質要求高的被檢表不會出現交叉污染, 也不會因活塞系統磨損及氣液體腐蝕帶來的加 壓系統故障問題，不會出現密封性能不好的問 題，因而此裝置耐用性高，密封性能有長期保 證，并且未來擴展接口方便，當壓力表數量出 現變化時可增加或停用一些工作臺，而不影響 其他工作臺工作狀態。
