水介質(zhì)壓力表測試裝置的研制

該文研制了一套水介質(zhì)壓力表測試裝置，它采用純凈水作為壓力傳導介質(zhì)，標準數字壓力計和被檢壓力表在同一液壓高度接受壓力傳導介質(zhì)的加壓，比較標準和被檢壓力表的輸出，測定被測壓力表的密封性，結果表明:水介質(zhì)壓力表測試裝置的密封性符合標準要求。

0.概述

傳統液壓壓力源采用變壓器油作為傳壓介質(zhì)，具有加壓迅速傳壓穩定等優(yōu)點(diǎn)。但是對于現場(chǎng)某些禁油儀表卻無(wú)法直接進(jìn)行校準檢定，必須使用油水隔離器實(shí)現油與水的分離，達到禁油的目的。但此方法一方面容易引起對禁油儀表的污染，同時(shí)會(huì )帶來(lái)標準和被檢儀表液柱差而帶來(lái)的誤差。

隨著(zhù)目前電力系統燃氣機組的推廣，禁油儀表的使用面越來(lái)越廣，這就給傳統的禁油儀表校準帶來(lái)挑戰。在此背景下，我們提出一種新型的液體壓力泵，直接采用純凈水作為傳壓介質(zhì)，直接輸出高壓壓力，為現場(chǎng)禁油儀表提供安全、穩定及可靠的壓力源。由于水介質(zhì)相對油介質(zhì)有其自身傳壓性能不穩定等弱點(diǎn)，故此設備的設計和實(shí)現對材質(zhì)的要求和丁藝的要求都比較高才能達到實(shí)際應用的水平。

另外此壓力源可以在實(shí)現高壓的同時(shí)還可以實(shí)現真空的功能，給正負量程的大量程儀表校驗帶來(lái)便利，這也是高壓壓力源的一項新的突破。

1.測量系統及原理

1.1測量系統

水介質(zhì)壓力表測試裝置是由水介質(zhì)高壓壓力源、油水隔離器和標準數字壓力表組成，如圖1所示。測試裝置丁作原理圖如圖2所示。

1.2測量原理

水介質(zhì)壓力源測試裝置是用純凈水作為加壓介質(zhì)，產(chǎn)生所需要的壓力并進(jìn)行壓力傳遞，壓力源是通過(guò)純凈水體積的變化，產(chǎn)生相應的壓力，用增壓活塞來(lái)調整腔體液體體積產(chǎn)生相對的壓力通過(guò)回水閥3控制腔體內液體的泄壓，并和大氣相連，得到大氣壓力值即(標準零位壓力值）；關(guān)閉回水閥3就可以把需要測量的和壓力源的加壓腔體和測量腔體封閉在一個(gè)固定的腔體內，就可以通過(guò)調整活塞來(lái)調整壓力了。在高壓時(shí)利用同一個(gè)活塞加壓，可能會(huì )很困難，考慮到加壓的方便，我們可以設計成兩級活塞加壓，低壓時(shí)用大直徑活塞加壓(預壓機構5)，這樣可以快速實(shí)現所需壓力，高壓時(shí)利用小直徑的活塞加壓(二次加壓機構6)，可以減小加壓阻力，為了減小腔體來(lái)適應高低壓活塞加壓在高低壓活塞間可以設置一個(gè)截止閥(預壓截止閥4)，用于去除低壓活塞的腔體，同時(shí)也減小高壓時(shí)，液體壓力對低壓活塞損傷。兩種活塞可以做成不同的密封形式用于適應高低壓加壓，此預壓截止閥4還有另一個(gè)作用，可以在低壓時(shí)通過(guò)關(guān)閉測量腔體，打開(kāi)回液截止閥前后調整低壓活塞實(shí)現低壓時(shí)多次液體補充，擴大了被測腔體的容積，通過(guò)此液壓源實(shí)現了液體連續的加減壓操作。在關(guān)閉回水閥3的情況下，連續反向調整預壓機構可快速實(shí)現真空的功能。

1.3技術(shù)難點(diǎn)

本技術(shù)的難點(diǎn)在于壓力發(fā)生裝置，首先由于采用了水為導壓介質(zhì)，長(cháng)時(shí)間使用勢必會(huì )在單向閥體內形成水垢，影響壓力的產(chǎn)生，其次壓力傳遞介質(zhì)由變壓器油替換成純凈水對壓力源的密封性帶來(lái)挑戰，因為變壓器油的密度為895kg/m3，水的密度為1000kg/m3，在同樣體積的情況下水的密度大約是油的1.1倍，在壓力表測試裝置管路內同樣體積的純凈水的擴張力自然也比使用變壓器油大1.1倍，因此壓力表測試裝置管路內及各接頭之間的密封性需要比原先的裝置有質(zhì)的飛躍。采用水為壓力源的介質(zhì)后勢必更容易泄漏，對壓力發(fā)生裝置有了更高的要求。

1)壓力發(fā)生裝置

該技術(shù)在于把復雜的、分散的壓力發(fā)生系統進(jìn)行科學(xué)的、適用的集成，特別是在單向閥體、閥片方面進(jìn)行創(chuàng )新，一個(gè)鏡面的不易結垢的金屬薄片材料，用線(xiàn)切割的方法，加丁成同心圓形的，四面帶有對稱(chēng)弧面缺口的閥片，該閥片在單向閥腔內由4個(gè)突出于弧面的棱角定位，其鏡面與密封圈緊密配合，當閥片兩側形成壓力差時(shí)，該閥片在單向閥腔內的定位空間內沿閥片中心點(diǎn)軸心直線(xiàn)動(dòng)作，實(shí)現開(kāi)關(guān)，導壓介質(zhì)通過(guò)閥片弧面缺口單方向輸出發(fā)生壓力。單向閥分別正反向安裝于活塞腔的側面和底部，導壓介質(zhì)儲液倉設計于泵體與增壓缸體間，增壓活塞有平面和側面兩道密封安裝與泵體底部，設計有注液口、泄氣塞、操縱桿固定軸的上蓋由密封圈、定位槽限制，用內六角螺栓安裝于泵體上，操縱桿與增壓活塞的作用點(diǎn)設計有滾動(dòng)軸套用滾動(dòng)軸裝配于操縱桿上。見(jiàn)圖3壓力發(fā)生系統剖面圖。安裝于泵體底座的增壓缸體11，緊密配合于增壓缸體11內的增壓活塞3，操縱桿1在操縱手柄5的作用下，安裝與操縱桿1的軸套4，帶動(dòng)增壓活塞3，以增壓缸體軸心為直線(xiàn)向下運動(dòng)，增壓缸體11內的導壓介質(zhì)13推開(kāi)正壓閥體16內的正壓閥片17輸出，操縱桿1在操縱手柄5外力釋放時(shí)，增壓活塞3在復位彈簧12的作用下返回上始點(diǎn)，增壓缸體11內形成負壓，導壓介質(zhì)13推開(kāi)負壓閥體23內的負壓閥片25輸人增壓缸體11，如此循環(huán)作用，設計于泵體10內儲液倉的導壓介質(zhì)13連續通過(guò)輸出I14和輸出H21排出，實(shí)現造壓。

2.實(shí)驗

2.1密封性試驗

JB/T599-2005《壓力表校驗器》中的規定，加壓10min后開(kāi)始計時(shí)，5min的泄漏量不得超過(guò)滿(mǎn)量程的5%。

檢定規程中對壓力表校驗器的規定，加壓5min后開(kāi)始計時(shí)，5min的泄漏量不得超過(guò)滿(mǎn)量程的4%。壓力表密封性試驗實(shí)測數據見(jiàn)表1，壓力表測試裝置泄漏測試曲線(xiàn)見(jiàn)圖4。

3.結論

經(jīng)過(guò)實(shí)驗我們可以發(fā)現，我們研制的該款采用純凈水作為壓力表測試裝置的壓力源*符合壓力表測試裝置的各項技術(shù)指標。