压力表自动校验台调焦与防护系统的分析与设计

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1、主要符号表最大引用误差；轴向负荷，Ⅳ；当量动负荷，Ⅳ；最大动负载，Ⅳ；设计寿命，h；导程，1"1211"1；失稳临界负载，Ⅳ；材料的弹性模量，N／cm2；转动惯量，Kg·cm2；机械效率；扭转剪应力，MPa；轴的抗扭截面系数，min3；许用扭转剪应力，MPa；轴承寿命指数；VI‰ePck厶艮E以刀r崂H占第一章绪论1．1本课题研究的目的和意义在工业生产过程中，压力是一种重要的工艺参数，它直接影响到生产过程的正常运行、生产设备的安全性和工作效率。压力检测可以防止设备因过压而引起的破坏或爆炸，减少生产安全事故。进行压力测量的压力检测仪表经过一段时间的使用与受压后，压力表机

2、芯难免会出现一些变形和磨损，造成各种误差和故障，需要定期进行校验；新的仪表在运输过程中由于震动或碰撞造也会造成误差，投入实际应用前也需要进行校验。为了保证其原有的准确度而不使量值传递失真，根据国家和行业的有关规定，必须对压力表按一定的检定规程进行定期检定校准n1。压力校验台是校验标准压力表的加压装置，通过它的加压使被校表与标准表能在同一值相对照，完成校验过程。其主要用于航空、航天、军工、冶金、电力、石油、化工、食品(深加工)、制药、计量机构及仪表制造企业等单位的计量部门。目前，我国的压力校验仪上大多采用人眼观察，人工读数的方法进行数据采集。人工读数的缺陷在于读数的精确

3、率低，容易产生误差，使数据的采集不准确，影响检定结果。而且人眼读数一次只能读取一只表的数据，效率低、费时。本课题的目的在于设计一套可自动读取压力表示值的全自动压力校验仪来满足市场需求，以提高检表精度和效率，减轻检定人员重复、繁重的工作。此外，从产品安全角度出发，在压力校验仪上设计一套可自动升降的防护系统来防止因压力外泄造成的操作者的人身安全问题。1．2压力表校验台的国内外发展及研究现状乜儿胡阅压力表检定有100多年的历史，在20世纪70年代之前，压力表检定一直处于手动检定操作阶段，校验工作完全由操作者手工操作完成。在这一发展阶段，压力校验设备是将压力标准器和被校压力仪

4、表一起接入到同一个压力源上，通过调节该仪器的一个压力调节器来控制其压力的大小，进行升(降)压工作。进行示值误差、轻敲位移、回程误差的校验时，须用手轻敲表壳，然后才能读取示值误差，计算轻敲位移和回程误差。数值读取和计算过程也均由人工完成。这种压力校验仪是压力校验系统的最早雏形。当时的造压装置有柱塞式压力泵和活塞式压力泵等。柱塞泵由杠杆装置和柱塞、泵体、泵座、进出油阀组成。活塞式压力装置由造压筒和丝杠、手轮组成，造压时由操作人员转动手轮来完成。随着工业的迅速发展，20世纪80年代以来，世界各国的压力检定研究者开始进行压力检定自动化的探究。压力表检定工作的自动化程度逐步提高

5、，检定效率和检定准确度都有了很大的提高。压力表的检定工作由手动操作逐步进入自动化发展阶段。在1984年，全球首套真正意义上具有自动检定功能的压力检定系统在英国诞生了，西安石油大学硕士学位论文这套系统采用压力平衡的原理进行检定。首先由一个可变容积压力调节器自动产生标准压力，然后利用差动变压器(线性)监视活塞的位置，祛码的加减利用一个气动机构根据实际情况自动完成，使得升(降)压工作不再需要手动完成。这套系统的特点是量程大、造压系统稳定、精度高。计算机体积的减小以及运算速度的提高，带动了这类仪器向着体积小型化、技术高度集成化的方向发展。英美等国相继研制出了一系列的压力自动校

6、验仪器，其中较为著名的是英国德鲁克公司生产的DPl500系列压力自动校验仪。其采用了高精度的压力敏感元件来检测仪器内部产生的压力，具有较高的测量精度和响应速度，量程也比较大，范围分为0—7KPa、O—21MPa，精度为0．01FS(满量程)。通过与计算机相联接，配备相应的校验软件后，就可以利用它对压力仪表进行自动校验工作了。到目前为止，该公司相继推出了一系列适用于不同场合的压力校验仪畸1。我国压力表校验台的研制处于一个相对发展滞后的阶段。目前市场上普遍应用的是图卜1所示的手动压力校验台。这种压力校验台由手动打压及增压系统实现加压过程。通过将人眼读取的压力表示值与高精度

7、压力传感器所显示的标准压力值比较得出示值误差，最后经过人工计算得出检定结果。可以看出其检定过程不仅费时费力，而且人工操作过程容易出错，准确度较低。高精度数字式压力传感器加压源被检表压力泵图卜1手动压力校验仪针对这一问题，国内各科研院所及生产厂家采用各种方法进行压力自动校验台的设计与改进。这些技术研究大致可以分为两类，一类是在以往使用的压力校验台上进行技术改进，另一类是采用一些新的设备与方法。但是，他们所做的工作仅仅是在原有基础上的一小部分改进，或是对新校验台的简单使用，对于校验数据的自动化采集与处理基本上没有涉及。由于技术原因，国产的压力校验台不论在