气体减压器校准方法探讨

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　　[摘 要]在工业生产、医疗、科研等诸多领域，需要气动系统进行工作，而所用系统使用的工作压力往往要比气动能源提供输出的压力低，并且输出压力是波动的。为保证气动系统中有稳定的工作压力，常常使用气体调压器，亦称为气体减压器（以下称减压器）。为保证其正常工作，定期对其进行检测是必不可少的工作。
　　[关键词]气体减压器；校准方法
　　中图分类号：TH812 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）11-0259-01
　　引言：
　　在检定气体减压器压力表时，检测人员通常是将气体减压器上的压力表拆下，用水作为传压介质，通过对被检表与标准器的比较完成检定，然后重新装上。但是，这种检定方式一直不令人满意。它存在的问题是：拆装减压器压力表时有泄露的可能；被检压力表容易被污染；气体减压器上压力表的方向改变而不易观察其读数。
　　1气体减压器校准的重要性
　　航空企业的各种铆接、总装和试飞等生产现场，都需要进行各种相关的气密性试验，这些气密性试验都应用到减压器，减压器能够控制气体输出压力，其准确性直接影响飞机各部件的气密性试验结果。每个减压器由二个压力表及调节阀构成。由于无减压器的校准标准装置，因此该类减压器的校准过程：只能把两块压力表拆卸，进行各自校准，而对调节阀及整个减压器的气密性却没有校验，气密性的校验对减压器至关重要。因此目前的校准方法即不符合国家校准规程的要求，又由于经常拆卸安装而导致压力表损坏或减压器密封性不好，压力表的破损增加，从而导致减压器的报废率上升。耽误了科研生产的正常进行，又造成了不必要生产成本的增加。设计一种能够整体进行校准减压器的装置是十分必要的。
　　2减压器的计量性能检测的内容包括：
　　（1）压力表的校验
　　对于输出端以压力为主要参数的减压器，需校验高压端和低压端的压力表。常见的有：氧气减压器、二氧化碳减压器、乙炔减压器、氮气减压器、氦气减压器、氢气减压器、丙烷减压器等。对于输出端以流量为主要参数的减压器，只需校验高压端的压力表。常见的有：氩气减压器、浮标式氧气吸入器、笑气减压器等。
　　（2）密封性检查
　　气体减压器主体内部高低压气室密封性检查当与气体减压器校验装置相连接的氧气减压器的高压端达到气瓶的使用额定压力时（如氧气减压器的15MPa校准点），将氧气减压器的低压端与效验装置连接好。耐压1分钟后，观察低压端标准表的读数，即可检测出气体减压器的内部密封状况。此检查可在“气体减压器高压端压力表正行程校准”过程中进行。
　　（3）安全阀排放压力的校验，要求过压保护装置在额定输口压力的1.25～1.5倍时应安全有效。大体上说，人们常用的方法有两种，即直接法和整体法。
　　（4）气体减压器外部密封性检查
　　当与气体减压器效验装置相连接的氧气减压器的高压端及低压端达到气瓶的使用额定压力时，耐压1分钟后，观察高压端及低压端标准表的读数，标准表压力下降很快时，表明氧气减压器的外部有泄漏，用检漏液即可检测出泄露部位。
　　（5）减压器校准装置的维护
　　①使用前，请将高、低压标准仪表，被检压力器及连接件擦拭干净（禁油），避免管路进入杂质。②检查转换接头连接处，注意密封性。检定结束后，将各压力输出口赌拧紧，避免管路进入杂质。
　　3直接法
　　操作：①把减压器的进气端与气瓶接嘴相连通，把旋进机构的手柄旋至自由状态，打开气瓶（一般要求气瓶压力P≥10MPa）的控制阀，看低压端有无气流通过，检测阀体的气密性；②把减压器的高、低压表头从减压器上卸下，依据国家计量检定规程JJG52-1999《一般弹簧管式压力表、压力真空表和真空表》的规定进行压力表的计量性能的校验。如上述操作符合规程要求，将被检表分别安装在减压器的正确位置上。再重复①操作，检查各连接处的密封即可。
　　校验工作包括校验压力表和检查减压器的整体密封性两部分工作。压力表测量范围在（0.4～25）MPa内，校验介质有水、甘油和乙二醇的混合液、变压器油。压力表测量范围在（0～0.25）MPa内，选用的校验介质通常是无腐蚀性、无毒的气体。如果是纯净的水，最好使用水介质压力校验器，因为使用两用表校验器或其他校验器存在被检压力表易被油污染的情况。被油污染的压力表需用四氯化碳溶液清洗或其他方法清洗，在确认被校压力表的弹簧管内没有丝毫油污时，压力表才能重新安装在减压器上。
　　对被校压力表的安装位置而言，可能存在原有密封垫圈老化导致密封不良的情况出现，需要对压力表的螺纹连接位置进行测漏试验。可见，用直接法校验减压器，不论是计量性能还是技术参数的校验都是不完全的。
　　4整体法
　　即把减压器安装在专用的校验装置上，如气体减压器专用校验器或浮标式氧气吸入器校验器。外接高压气源（一般气瓶压力为P≥10MPa），将校验高、低压端压力表的精密压力表连接在安装位置上，输出端用连接导管与低压端连接。这样低压端连接精密压力表，校验低压表的计量性能，低压端连接标准转子流量计，校验输出流量。
　　整体法有如下优点：
　　校验工作介质是无腐蚀性、无毒的干燥洁净气体。不论压力表的测量范围是（0～25）MPa，还是（0～0.16）MPa，都满足要求，而且还清洁环保，且不会腐蚀到减压器内部机件。不必拆卸被校仪表，未破坏仪表连接处的原有密封状况。
　　仪表的校验状态与仪表的工作状态一致，消除了校验状态（被校表垂直放置）所得数据与使用状态（被校表不一定垂直放置）所得数据之间的差异，保证了校验温度条件下校验数据与实际使用时相一致。
　　能有效完成对诸如额定输入压力、额定输出压力、额定工作压力、安全阀排放压力、输出端流量等技术参数的测量以及整个校验系统中高、低压室和高、低压室之间的密封的檢查，既方便快捷，效率又高。
　　结束语：
　　使用本校准方法可以实现不拆卸校准气体减压器上的压力表。因为使用氮气作为介质，所以检查气体减压器主体部件时不会引起主体内部锈蚀。采用本方法不仅可以校准氧气表减压器，添加或更换适当的标准器，还可以校准氮气、氩气、氦气、氢气、二氧化碳等气体减压器。气体减压器上的压力表都有额定压力，校准时不需校准到仪表上限。
　　参考文献：
　　[1]何欣，张金亮，戴艳梅.气体减压器校准方法探讨[J].中国计量.2016（11）
　　[2]俞波.气体减压器的校验方法[J].企业标准化.2018（09）
　　[3]尚霜霜，苗丽.减压器检测方法探讨[J].品牌与标准化.2017（24）
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