浅析电厂热工仪表压力测量技术的研究与应用

【摘 要】要想保持整个电力系统发展良好，就必须保证各个电厂运行良好，而要能保障电厂运行良好，电厂热工仪表的测量技术是关键。热工仪表压力测量技术是热工仪表测量技术的重要组成部分。笔者结合自身多年的实践经验，认真研究了电厂热工仪表的类型、热工仪表压力测量技术的应用以及热工仪表压力测量故障的处理，从而使得电厂热工仪表压力测量技术能够更好地满足电厂运行需要，进而推动整个电力系统的发展。

【关键词】电厂热工仪表；压力测量技术；研究；应用

电厂热工仪表压力测量技术是电力行业的基本技术，对该技术的研究与应用，首先需要对热工仪表有一个系统全面的了解。每种热工仪表都有各自的属性，需要对其进行细致分析，进而利用热工仪表测量压力。

1 电厂中的压力测量仪表分类

1.1 液压式压力测量仪表

液压式压力测量仪表，其测量原理比较简单，在进行压力测量时，通过平衡被测压力和一定高度液柱的压力即可得出实际的压力。该仪表一般采用玻璃管进行装液，受材质的影响，其测量范围比较小，一般测量的最大压力不能超过0.3MPa。对于工作液的选取也有一定的讲究。由于温度、重力加速度等对工作液体的影响比较显著，因此在不同环境条件下测量所得的结果要进行重力和温度等的修整。该压力测量仪表的显著特点就是灵敏度比较高。

1.2 弹性式压力测量仪表

弹性元件在受到一定压力的时候会发生相应的形变，正式利用了这一原理制成了弹性式压力测量仪表，该仪表也是目前应用最为广泛的压力测量仪表。这种仪表的优点就是结构简单，坚固耐用，而且测量范围相对较宽。

1.3 负荷式压力测量仪表

这种仪表直接根据压力的定义制作而成，砝码和活塞均可以进行精确加工和测量。该类仪表的优点是误差较小，测量限比较宽，可以从数十帕至2500MPa。

1.4 电测式压力测量仪表

电测式压力测量仪表是利用金属或半导体的物理特性，将压力转换为电压、电流信号或频率信号输出，或是通过电阻应变片等，将弹性体的形变转换为电压、电流信号输出代表性产品有压电式、压阻式、振频式、电容式和应变式等压力传感器所构成的电测式压力测量仪表。精确度可达0.02级，测量范围从数十帕至700兆帕不等。

2 电厂热工仪表压力测量技术的研究与应用[1]

2.1 三套精密压力表检定系统

2.1.1 检测范围为0-6000kPa的第一套压力表检测系统

该检测系统的量程可以分为两个区间，分别是0-2500kPa和0-6000kPa，标准器的准确度可以达到0.05级。适合用于检测0.25级和0.4级两个级别，量程为0-2500kPa、0-4000kPa、0-6000kPa的精密压力表。

2.1.2 检测范围为0-1600kPa的第二套压力表检测系统

该检测系统的量程段同样可以分为两个区间，0-600kPa和0-1600kPa，标准器的准确度可以达到0.05级。适合用于检测0.25级和0.4级两个级别，量程为0-400kPa、0-600kPa、0-1000kPa和0-1600kPa的精密压力表。

2.1.3 检测范围为-100-250kPa的第三套压力表检测系统

该检测系统分为-100-100kPa和0-250kPa两个量程段，标准器的准确度可以达到0.05级。辅助设备有可用于检定0.25级、0.4级，量程为-100-0kPa、0-60kPa、0-l00kPa、0-160kPa、0-250kPa的精密压表，以及 DYQ-03 型压九校验台或空气过滤减压阀。

2.2 探究标准器性能及工作原理—以CWY1O0系列智能压力表为标准器[2]

这种智能压力表采用先进的集成压力传感器，配以高精度放大单元及A/D转换器，进行严密的零点及满量程温度误差的补偿，各种数据的处理、分析、计算采用单片微机来实现。可以通过液晶显示器显示或者打印机打印结果，也可以经由RS-232接口输出，测量的精度可以达到万分之五。各种功能的设置则是通过控制键盘来实现的，该控制键盘即为面板薄膜开关。

对标准器总不确定度的分析：标准器测量结果的总不确定度按误差性质和误差来源通常可以分为两类，一类是系统误差Us，即用非统计学方法评定的B类不确定度；而另一类是随机误差Uz，即用统计学方法评定的A类不确定度。

2.2.1 对系统误差Uz的分析

这种检定系统需要再恒温条件下才能工作，采用的是直接比较法和数字显示，这就在很大程度上避免了其它附加误差的发生。在这种情况下，我们可以只考虑标准器本身固有的误差，一般标准器检定证书或者标准器制造商都会提供标准器本身固有误差。

（1）根据标准器检定证书得到的恒定系统误差为当示值在l000kPa的时候，系统误差是+0.7kPa。

（2）根据标准器制造商质量说明书得到误差极限为：

对未知系统误差的估计值为Us2=（1/3）B2（引自ISO/TAG4/WG3）

2.2.2 对标准器随机误差UZ的分析

采用型号为CWY100的智能压力表，该表的量程为0-2500kPa，对量程段为0-2500kPa，准确度为0.25级的精密压力表，在其示值均为1000kPa，测量条件相同的情况下进行10次等精度测量，xi分别为：999.2、999.2、999.7、999.8、998.7、998.7、1000.1、998.4、999.9、999.6，得到：

UZ=±t*s=±（1.06*0.58）=±0.62kPa（P=68.26%）

标准器总不确定度。对标准器系统误差Us和随机误差UZ进行误差合成采用的方和根法，其总不确定度为：

A=±U=±0.93kPa （系统误差ε被修正后） 或 A=ε±U=（+O.7±0.93）kPA。

3 压力表的常见故障与解决措施

3.1 压力表无指示

出现这种故障的原因很多，可能是齿轮磨损过多，使得齿轮无法啮合，这种情况下可以考虑更换齿轮；也可能是扇形齿轮与小齿轮之间的阻力过大，可以调整二者之间的间隙至适合的位置；还可能是管内污物堆积导致阻塞，可以先洗掉弹簧管内的杂物，并用钢丝疏通。

3.2 压力表的指针回转跳动或迟钝

出现这种故障可能是因为指针与表盘或者表蒙之间存在摩擦，最好的解决方法就是矫正指针，加厚玻璃下面的称圈；传动件间的活动部位有污垢，使得传动不灵活，可以进行清洗除锈、去除污物或者更换传动件解决；传动件的配合间隙过小使得传动不灵活，可以增大配合间隙，或者加点钟表油。

3.3 压力表的指针转动不平稳

出现这种故障，有以下可能的原因：支柱发生倾斜，导致上下夹板不平行，可以通过校正支柱，加减垫圈来使得夹板重新平行；夹板发生弯曲，应校正夹板的平直度；扇形齿轮发生倾斜，可以通过矫正或者更换齿轮来解决。

4 结语

电厂热工仪表的压力测量必须选择合适的压力仪表，在压力测量中要注意各种误差的减少和准确估计，并对热工压力测量仪表的故障进行准确的分析和处理，这样才能保证热工压力测量仪表的良好应用，保障电厂工作的良好运行。

参考文献：

[1]任继红.数字化热工压力仪表测量技术应用的探讨[J].北京电力高等专科学校学报：自然科学版，2011（12）.

[2]姜万军.论热工仪表自动化在火电厂的有效运用[J].科技致富向导，2011（36）.