基于在線計量的艦船壓力表接頭改進設計
針對船用壓力表拆卸檢定帶來的故障增多等問題,提出了在線計量的思路,設計了一種具有在線計量功能的接頭,給出了在線計量的檢定項目，可 為開展同類工作提供借鑒。
壓力表是反應管路或密閉腔體壓力的儀表，是保證 設備運行安全的必備儀表。如某型艦有專門人員時刻觀 察顯示鍋爐上爐筒壓力的壓力表，當其數值超過某一固 定值時需要停爐，以保證鍋爐安全。若該表正向超差,會 出現艦員在鍋爐正常運行時停爐的情況，影響設備的使 用和艦船的運行;反之，若該表負向超差，會出現上爐筒 壓力達到固定值但沒有停爐的情況,會危及鍋爐安全甚 至會導致爆炸危及艦船和艦員安全。為切實發揮壓力表 作用，必須定期計量使其數值準確、可靠。
最常用的拆卸儀表送到計量技術機構檢定和合格備 件替換的方法存在增加設備和儀表故障概率、艦船在用 率降低的弊端。因此,必須要積極探討在線計量方法,研 究在線計量設備。本文針對這一問題，提出了壓力表接 頭的改進設計。
1.壓力表接頭現狀
當前，在役艦船壓力表接頭主要有兩種（見圖1和 圖2),都不具備實施在線計量的條件。
接頭1的上部安裝有壓力表,下部與壓力源管路連通,具 有與壓力源管路通斷的功能。當旋轉開關處于水平狀態時,壓力表與壓力源管路連接斷開,此時可以將壓力表拆 下。當旋轉開關處于垂直狀態時，壓力表與壓力源管路 連通,壓力表顯示壓力源壓力。
接頭2的上部安裝壓力表，中間管路安裝泄壓管，下 部與壓力源管路連通，具有壓力過高泄壓以及與壓力源 管路通斷的功能。當上部旋鈕順時針旋到底時壓力表與 壓力源管路斷開連接，可以將壓力表拆下。當下部旋鈕 順時針旋轉到底、上部旋鈕沒有順時針旋轉到底時,可以 將管路壓力降到指定的壓力值，確保管路壓力處于工作 限內。
2.壓力接頭改進設計
將壓力接頭改為三通閥(見圖3),其結構示意圖如圖4.
三通閥A端與壓力源管路相連,B端與壓力表相連, C端為內螺紋接口，C端一般與泄壓管路相連。通過轉 動旋鈕，可以使三通閥內的閥芯處于不同位置，進而使三 通閥的不同端口相通。
在正常工作時，閥芯在位置1處,壓力源管路與壓力 表直接相連,壓力表顯示壓力源的壓力。
當管路壓力過高時,轉動旋鈕使閥芯處于位置3,壓 力源管路和泄壓管相連，開始泄壓;繼續轉動旋鈕,使閥 芯處于位置4,壓力表與壓力源管路相連,在壓力指示的 情況下瀉壓；當管路壓力達到規定要求時繼續轉動旋鈕， 使閥芯處于位置2處，壓力源管路斷開,停止瀉壓；繼續 轉動旋鈕,使閥芯處于位置1,壓力表正常顯示壓力源管 路壓力。
當對壓力表顯示的管路壓力有懷疑時，轉動旋鈕使 閥芯處于位置2；卸掉泄壓管，安裝經過檢定合格的標準 表;轉動旋鈕使閥芯處于位置4,壓力源管路與標準表、 壓力表相連，比對兩塊儀表顯示數值。如果符合要求，轉 動旋鈕使閥芯處于位置2卸掉標準表，安裝泄壓管；轉 動旋鈕使閥芯處于位置1,壓力表和壓力源管路相連，正 常顯示壓力源管路壓力。如果不符合要求，轉動旋鈕使 閥芯處于位置2,卸掉標準表和壓力表；安裝泄壓管和合 格的同型號壓力表；轉動旋鈕，使閥芯處于位置1,壓力 表和壓力源管路相連,正常顯示壓力源管路壓力。
當儀表到達有效期時,轉動旋鈕使閥芯處于位置2; 卸掉泄壓管,通過軟管接入壓力泵，其中壓力泵上安裝有 標準表;標準表經過壓力泵、軟管、三通閥C端和B端與 壓力表相連,按照檢定規程要求完成的在線計量。如果 壓力表合格,卸掉軟管，安裝泄壓管；轉動旋鈕使閥芯處 于位置1,壓力表和壓力源管路相連，正常顯示壓力源管 路壓力。如果不合格,卸掉軟管和壓力表;安裝泄壓管和 合格的同型號壓力表；轉動旋鈕,使閥芯處于位置1,壓 力表和壓力源管路相連,正常顯示壓力源管路壓力。
3.壓力表在線計量的方法
3.1在線計量的項目
根據GJB2819 -97〈艦船用壓力表通用規范》的驗收 要求，結合JJG49 -2013《彈性元件式一般壓力表、壓力 真空表和真空表》,確定在線計量的項目及要求如下。
(1)零點
①帶止銷的壓力表,指針應緊靠在止銷上；
②無止銷的壓力表,指針應位于零點刻度內。
(2)指針運轉平穩性
在測量過程中,壓力表的指針不應有跳動和停滯現象。
(3)示值基本誤差
示值基本誤差5,不超過規定的示值誤差限,計算公 式如下：
A, - A .,
5, =-^- x100% (1)
1 R
式中:5,一示值基本誤差，％ ；
A,一第i次檢驗示值,MPa;
A一標準值,MPa;
R一量程，MPa。
(4)輕敲位移
在測量范圍內的任何位置上，用手指輕敲表殼（使 指針能自由擺動）,指針指示值的變動量不應大于示值 基本誤差限絕對值的50%。
(5)來回差
壓力表示值的來回差不應大于示值基本誤差限的絕 對值。
(6)溫度影響
在使用環境溫度偏離（20 ±5) °C時，壓力表的示值 誤差（包括零點）不應大于規定的范圍：
A = ± (5 + kAt) (2)
式中:A—壓力表使用環境溫度偏離（20 ±5) C時的 示值誤差限,％ ;
5—示值基本誤差限的絕對值,% ;
At =1 t2 - tj I, °C ； h一實際使用溫度,C ;
t,—當t2高于25C時^為25C,當t2低于15C時^ 為 15C ;
&一溫度系數,0. 04%/C。
3.2在線計量的方法
按照JJG49 -2013要求，對標有數字的標度值分別 進行零點、指針運轉平穩性、示值誤差、輕敲位移、來回差 進行檢驗。當所有項目均符合規定要求時,艦船壓力表 判定為合格。其中，當環境溫度不在（20 ±5) C范圍時， 示值誤差限按照公式(2)計算。
3.3在線計量的注意事項
選用的標準表絕對誤差絕對值應不大于被檢壓力表 絕對誤差絕對值的1/4,同時要能在當前溫度下保證精度。
要根據被檢壓力表的工作介質選定多臺壓力泵或者 使用具有進、出壓力表介質隔離功能的壓力泵,確保后續檢定的壓力表不會受之前檢定壓力表工作介質的影響。 如檢定油介質壓力表后再檢定水介質壓力表時,水介質 壓力表中不會出現油。
檢定時要將壓力表內的介質排空，避免介質以及污 物隨同壓力波動,進入到壓力校驗儀的測量系統中，污染 壓力傳感器和造壓機構，堵塞或阻塞內部壓力管路,磨損 或劃傷密封構件,影響壓力校驗儀的測量準確度或使其 不能正常工作，甚至損壞。
在計量時,要確保標準表的高度要與被檢壓力表處 于同一高度。
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