如何选择钢桶性能试验的压力表
文/杨文亮
近来，常有钢桶企业朋友，在选择购置钢桶气密试验和液压试验用的压力表时，遇到了困惑。在这里，我简单针对几个常见的问题给予解答。
一、做液压试验的压力表，能不能在气压试验中使用？生产设备液压站上的压力表，是不是可以在液压试验中使用？怎样选择压力表的量程？
压力表其实不分液压或气压，也就是说液压试验的压力表，也可以用在气压试验中。液压站上的压力表也可以在钢桶试验中使用。最主要的是，压力表的测压范围要适合试验要求。
为了合理、经济使用压力表，压力表的量程不能选得太大，但为了保证测量精度，一般被测压力的最小值不低于压力表满量程的1/3为宜。同时为了延长弹性元件的使用寿命，避免弹性元件因长期受力过大而永久变形，压力表的上限值应该高于被测量的最大值(量程的1/2～1/3)，留有余量。
例如，钢桶气密试验的标准压力值为30kPa，那么用于气密试验的压力表的量程应选择60kPa～90kPa为宜。又如，钢桶液压试验的标准压力值为250kPa，那么用于液压试验的压力表的量程应选择500kPa～750kPa为宜。
根据中华人民共和国国家标准GB/T 17344-1998《包装 包装容器 气密试验方法》规定，钢桶气密试验应选择量程为0～100kPa的千帕表。根据中华人民共和国国家标准GB/T 21279-2007《危险化学品包装 液压试验方法》规定，钢桶液压试验应选择量程为0～800kPa的千帕表。
二、市场上的压力表五花八门，指示单位也不同，搞得人一头雾水，这些不同的指示单位之间有什么关系，如何选择？
这个举例说明一下，目前市场上常见的压力表，从表盘上的指示单位不同，一般有以下几种（如下图所示）。
如图1为千帕表（kPa），这个指示单位与钢桶标准中的压力单位是相同的，选择时，最好选择这种千帕表。
帕（Pa）即帕斯卡，指一牛顿的力作用在一个平方米上。帕与标准大气压（ATM）的换算关系是：
一个标准大气压（ATM）= 0.1兆帕(MPa)=1巴（bar）=100千帕（kPa）
1千帕（kPa）=1000帕（Pa）
图1 千帕表
如图2为双指示压力表，内圈红色指示的单位为psi，psi英文全称为Pounds per square inch。欧美国家习惯使用psi为压力单位。psi的意义是“磅力/英寸2”。图中压力表的外圈黑色指示单位为MPa，是单位是“兆帕”。它们与标准大气压的换算关系是：
1bar=14.5 psi
1psi=6.894757 kPa=0.0689476 bar
图2 兆帕和磅压表
如图3所示，外圈红色指示单位为psi，内圈黑色指示单位为“kg/cm2”。中国，我们一般习惯把气压用“公斤”描述，单位是“kg/cm2”，一公斤压力就是一公斤的力作用在一个平方厘米上。而在国外常用的单位是“psi”，具体单位是“lb/in²”,就是“磅/平方英寸”，它们的换算单位是：
1巴(bar)=0.1兆帕(MPa)=100千帕(kPa)=1.0197162 公斤/平方厘米（kg/cm2）
图3 磅压和公斤压表
根据上述不同的压力表指示单位，我们可以换算出与钢桶标准压力单位相对应的压力值如表1所示，以供选择时参考。
表1 不同压力单位的对应关系
| 压力单位 |
标准气压试验值 |
标准液压试验值 |
kPa |
30 |
250 |
MPa |
0.03 |
0.25 |
psi |
4.4 |
36.5 |
Kg/cm2 |
0.3 |
2.5 |
三、压力表的表盘大小都不一样，为什么？我该选择多大表盘的压力表？
压力表的表盘直径大小其实是对应着压力表的精度大小。表盘直径越大，说明压力表的精度越高，价钱也越高。
压力表精度是根据试验所允许的最大测量误差来确定的。不能认为选用的压力表精度越高越好，应在满足试验要求的前提下，尽可能选用精度较低、价廉耐用的仪表。
根据中华人民共和国国家标准GB/T 17344-1998《包装 包装容器 气密试验方法》规定，钢桶气密试验应选择精度为2级的千帕表。钢桶液压试验可选择精度为1.6级或2级的千帕表。
精密型压力表的精度等级分别为0.1、0.16、0.25、0.4级；一般型压力表的精度等级分别为1.0、1.6、2.5、4.0级。
压力表外壳公称直径(mm)系列：Φ40、Φ60、Φ100、Φ150、Φ200、Φ250。
各等级与压力表的外壳公称直径的对应关系如表2的规定。
表2 压力表外壳直径与精度的对应关系
| 外壳公称直径(mm) |
精确度等级(%) |
40;60 |
2.5;4.0 |
100 |
1.6;2.5 |
150;200;250 |
1.0;1.6 |
所以，钢桶气密试验和液压试验的压力表，均应选择外壳直径为Φ 100mm的压力表。
四、有的压力表是数字显示的，能不能选用？我看到很多不同种类的压力表，应该如何选择？
数字压力表在各方面特性都优于指针压力表，数字压力表作为最新一代压力表克服了低电压、低功耗下传感器性能的发挥，成功的解决了传感器的温度漂移问题和电池电压波动影响，已成为指针压力表的最佳替代产品。我们当然可以选用，只是数字压力表价格较贵。
如图4所示，为常见的数字压力表。
图4 数字压力表
一般来说，测量不同介质和使用环境要选用不同种类压力表。
1、一般介质，如空气、水、蒸汽、油等，可用普通压力表。
2、对于特殊介质需用专用压力表，如氨类用氨用压力表；氧气类用氧用压力表；氢气类用压力表；乙炔类用乙炔压力表等等。
3．对于一般性腐蚀介质，及有腐蚀性气体环境，可选用不锈钢型压力表。
4．对于测量粘度大，易结晶、腐蚀性大、温度较高的液体、气体或有固体浮游物的介质压力测量，选用隔膜式压力表。
5．对于脉冲性介质及机械振动场合的压力测量。选用耐震型压力表。
6．有远传要求时可选用远传型压力表，远传信号有电流型和电阻型及电压型。
7．有控制保护要求时可选用电接点压力表。
8．有防爆要求时必须选用防爆型，如防爆电接点压力表。
所以，对于钢桶气密试验和液压试验，因为试验的介质是空气和水，选择普通压力表就可以了，无须特种压力表。
五、压力表的安装有没有什么要求？
压力表的安装正确与否，直接影响到测量结果的准确性和压力表的使用寿命。压力表安装时关键是测压点的选择：
(1)测压点应选在被测介质直线流动的管段部分，不要选在管路拐弯、分又或死角处。
(2)测量压力时，应使取压点与气流或水流的流动方向垂直，取压管内端面与设备内壁平齐，不应有凸出物或毛刺。
(3)测量液体压力时，取压点应在管道下部，使导压管内不积存气体；测量气体压力时，取压点应在管道上方，使导压管内不积存液体。
(4)取压口到压力计之间应装有切断阀，以备检修压力计时使用。切断阀应装在取压口附近。
如图5为常见压力表安装图。
图5 常见压力表安装图
