在压力计量校准中,压力介质作为物理媒介不仅传递压力,同时也向计量器具提供自身压力参数,从而建立了压力校验仪、压力标准器及被计量对象的物理联系,使压力计量校准成为可能。与此同时,也提出了选择压力介质的依据要求,主要体现在压力、温度、密度、粘度等物理参数方面。
然而,实际工作中,压力介质往往含有某些油污杂物,尽管定期过滤或频繁更换,仍不能完全去除,使压力计量校准受到不利影响。因而,去除油污杂物污染,已成为对压力介质的另一要求。也成为压力计量校准工作的一种需求。
为满足这一需求,近年来,我们对去除压力介质污化进行了研究。提出了在压力计量校准系统中实时过滤油污杂物的解决方案,并研制了多种形式的压力过滤器,较好地解决了压力介质污化的影响问题。
1、压力介质污化分析及影响压力
计量校准系统中,压力介质作为压力校验仪的一部分,其压力媒介作用主要体现在:
(1)压力介质与压力计量校准系统(压力校验仪、压力标准/校准器)的联系;
(2)压力介质与被检计量器具的联系。压力介质的媒介联系,虽然满足了压力传递的要求,但是也建立了受油污杂物污化的途径。就压力计量校准系统而言,只要同时选用调节结构合理,制作工艺讲究,洁净工艺(去油污化学洁净、超声波洁净)水平高,不易产生磨损的压力校验仪和压力标准/校准器;遵循计量校准操作规范的要求,定期过滤洁净或频繁更换压力介质,通常,这一途径的污化作用并不显著。由此可见,压力介质与被检计量器具的联系,是压力介质可能遭受油污杂物污化的途径。这一途径的污化具有随机性和实时性。
例如,压力仪表在工业现场使用中,连接安装在压力测量管路上,而管路内所含有油污杂质等污物,往往会随同工况介质的流动或压力波动,混入到压力仪表的引压接头或压力元件通路中,使仪表受到污物阻塞或堵塞。
压力仪表在现场拆卸后,如不清洗或清洗不洁净,再连接到压力计量校准系统,对其计量校准时,污物还会随同压力波动,进入压力计量校准系统中,从而污染压力介质。这一污化途径的作用结果,又带来了阻塞压力标准/校准器、堵塞或阻塞压力管路、磨损或划伤造压/调压机构、磨损或划伤密封机构,使计量校准系统不能正常工作,甚至直接损坏等问题,使压力计量校准受到不利影响。所以,去除压力介质污化的影响,主要是实时去除被检计量器具污化途径的油污杂物。而这可采用分离油污杂物的过滤器来实现。由此分析入手,我们所研制的过滤器,可滤除被检计量器具中的油污杂物,将油污杂物及时排泄分离。还可滤除进入压力标准/校准器的压力介质中可能含有的油污杂物。兼顾过滤器的多种应用方式,规定了过滤器的参数和性能。
2、 过滤器参数和性能
在压力检测中,压力介质主要分为气体和液体介质,根据工作压力选择压力介质。油污是气体介质的主要污染物;而污垢、杂质则是液体介质的主要污染物。因此,压力介质不同,工作压力不同,对于过滤器研制与选用有所区别。主要有以下参数和性能要求。
(1)过滤精度
过滤精度表明对气体或液体介质中污物不同尺寸颗粒的滤除程度。介质不同,过滤精度选择要求也不同。同时还要兼顾过滤器的应用场合,选择不同过滤精度的过滤器。过滤精度为1～200μｍ,滤除颗粒杂物通常选用40μｍ过滤精度。
(2)排垢能力
排垢能力主要反映对过滤物的排泄能力。排垢能力与操作过程的次序有关,只要满足操作,过滤器就应具有充分的排垢能力。
(3)纳垢容量要求
纳垢容量主要反映过滤腔对其中过滤物数量的足够容纳能力,从而保证在足够长的时间内,无须拆洗过滤器。纳垢容量与油污杂质含量及排泄有关,在保证及时排垢的前提下,纳垢容量一般要大于过滤物数量。
(4)过滤强度
过滤强度是过滤器所具备的抗压力介质冲击的过滤能力。研制和使用选择时,要求过滤强度大于工作压力。
(5)抗腐蚀能力
抗腐蚀能力是过滤器在足够长的时间内,所具备的抗污垢杂物腐蚀的过滤能力。一般选用耐腐蚀材料来增强抗腐蚀性能。
(6)便拆卸能力
便拆卸能力是考虑到过滤腔容纳污垢杂物拆洗更换方便而提出的性能要求。研制时给以精心设计考虑,能够方便拆洗。
3、过滤器的应用
(1)采用过滤器的被检计量器具
用于压力计量校准时,被检计量器具采用过滤器,可有效防止自身存留的污垢杂物流入计量校准系统中,污染压力介质,并要求过滤精度高。
用于现场压力检测时,被检计量器具作为检测仪表采用过滤器后,主要防止现场管路中的污垢杂物流入仪表中,造成仪表堵塞或阻塞。
此时,则要求过滤精度低。被检计量器具所包含的压力表、变送器、传感器、压力控制器等均可选配过滤器。
(2)采用过滤器的压力标准/校准器
数字压力计、数字压力校验仪、精密数字压力表、精密压力表等压力标准/校准器,用于现场压力计量校准时,采用过滤器后,可防止现场管路中的污垢杂物流入其中,造成压力标准/校准器堵塞或阻塞。此时,则要求过滤精度低。
用于常规计量校准时,采用过滤器,可有效防止压力介质中的污垢杂物流入,造成堵塞或阻塞。并要求过滤精度高。
(3)采用过滤器的压力管路连接器
多通压力连接器在压力连接处采用过滤器,形成专用的压力过滤连接器,能有效防止引压过程中的污垢杂物流入多通管路,可用于压力校验仪或计量校准系统中。
(4)采用过滤器的液体贮存器
液体贮存器中采用过滤器,可将泄压释放至贮存器液体中的污垢杂物过滤分离,保证压力介质循环使用时满足洁净要求。
(5)采用过滤器的压力校验仪
以上采用过滤器产品连同加压/调压机构的集成应用,即构成了采用过滤器的压力校验仪或压力计量校准系统。它要求过滤精度高,能有效滤除各种油污杂物,是压力计量校准中较为完善的技术解决方案。
4、 结 论
综上分析可见,在压力计量校准中,过滤器能滤除压力介质中的油污杂物,起到了一种保障作用,而作用的重要性不容忽视。
我们提出了过滤器应用的参数和性能,提出了多种形式的过滤器应用方案,引导和解决压力计量校准中的实际需求,不仅强调了这一需求的重要性,同时也表明了这一需求的多样化或普遍性。由此可以预见过滤器应用推广的实际意义和普遍意义。深信,随着过滤器应用方案的逐步实施,对过滤器性能的不断完善,过滤器的实际重要作用也将会愈加突显。
