在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),壓力儀表如壓力變送器、壓力開關(guān)和壓力表的定期校驗(yàn)是保證生產(chǎn)過程安全與可靠的重要環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)室用的氣壓源通常體積大、重量重,不便于攜帶到偏遠(yuǎn)的儀表安裝地點(diǎn)。
便攜式氣壓源是一種體積小、重量輕、可手持的氣壓發(fā)生裝置,能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的正壓或負(fù)壓,為現(xiàn)場(chǎng)壓力校驗(yàn)提供方便的氣源支持。本文從工作原理、選型和使用維護(hù)方面介紹這一實(shí)用工具。

一、工作原理與類型
便攜式氣壓源按產(chǎn)生壓力的方式分為手動(dòng)活塞式、手持氣瓶式和電動(dòng)微型泵式三大類。
手動(dòng)活塞式氣壓源是通過手動(dòng)推拉活塞改變氣缸容積,從而壓縮或膨脹氣體產(chǎn)生壓力。其結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單,由氣缸、活塞、密封圈、微調(diào)閥和泄壓閥組成?;钊蚯巴茐嚎s氣體產(chǎn)生正壓,向后拉產(chǎn)生負(fù)壓。微調(diào)閥用于精細(xì)調(diào)節(jié)輸出壓力,泄壓閥用于快速釋放壓力。該類產(chǎn)品無(wú)需外部能源,無(wú)電池或電源線的束縛,適合任何野外環(huán)境。壓力范圍正壓通常為零點(diǎn)一至零點(diǎn)六兆帕,負(fù)壓通常為零至負(fù)零點(diǎn)零八兆帕。加壓到滿量程通常需要推拉十幾次,穩(wěn)定性依靠密封性能。
手持氣瓶式氣壓源使用預(yù)充高壓氣體的微型儲(chǔ)氣瓶,通過減壓閥和調(diào)節(jié)閥輸出穩(wěn)定的低壓。氣瓶可更換或可重復(fù)充裝。該類產(chǎn)品無(wú)需手動(dòng)加壓勞動(dòng),輸出壓力平穩(wěn),適合需要長(zhǎng)時(shí)間恒壓輸出的校驗(yàn)場(chǎng)景。缺點(diǎn)是需要定期更換或充裝氣瓶,單只氣瓶的持續(xù)供氣時(shí)間有限,且高壓氣瓶的運(yùn)輸和儲(chǔ)存需要符合危險(xiǎn)品管理規(guī)定。
電動(dòng)微型泵式氣壓源內(nèi)置微型隔膜泵或活塞泵,由可充電鋰電池供電,通過按鍵控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)產(chǎn)生正壓或負(fù)壓,并由精密壓力傳感器閉環(huán)控制輸出壓力。該類產(chǎn)品自動(dòng)化程度最高,一鍵設(shè)定目標(biāo)壓力后自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出,穩(wěn)定性好。但電子元器件對(duì)環(huán)境溫度有一定要求,電池續(xù)航時(shí)間限制連續(xù)使用時(shí)長(zhǎng),且初始購(gòu)置成本較高。
二、選型考量與配套設(shè)備
選擇便攜式氣壓源時(shí)需考慮的因素包括輸出壓力范圍應(yīng)覆蓋被校驗(yàn)儀表的量程,有余量但不宜過大,過大的量程會(huì)犧牲調(diào)節(jié)細(xì)度。便攜性與重量直接相關(guān),手提及背包式更為輕便。對(duì)于需要持續(xù)輸出的場(chǎng)合應(yīng)重視氣源的流量大小。在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中使用,應(yīng)選用無(wú)電火花的手動(dòng)活塞式或氣瓶式。環(huán)境適應(yīng)性方面,手動(dòng)活塞式可在零下二十至五十?dāng)z氏度正常工作,電動(dòng)式受鋰電池低溫性能限制。
便攜式氣壓源通常需要配套以下附件方可完成完整的壓力校驗(yàn)工作。連接軟管將氣源壓力輸出口與被校驗(yàn)儀表連接,需要承受工作壓力且接口匹配。壓力接頭將不同制式的螺紋接口進(jìn)行轉(zhuǎn)換。便攜式壓力校驗(yàn)儀作為標(biāo)準(zhǔn)器,與被校驗(yàn)儀表同時(shí)接入氣源,比對(duì)兩者讀數(shù)差異。手動(dòng)活塞式通常自身不帶壓力表,需要外接標(biāo)準(zhǔn)表;電動(dòng)智能型則內(nèi)置壓力傳感器并可顯示壓力數(shù)值。
三、使用操作與維護(hù)
操作手動(dòng)活塞式氣壓源的規(guī)范流程是連接好氣路后關(guān)閉泄壓閥,推拉活塞初步加壓至目標(biāo)壓力的百分之八十左右,然后使用微調(diào)閥緩慢增加至設(shè)定值。加壓時(shí)應(yīng)在閥門緩慢開啟下進(jìn)行,防止壓力沖擊損壞被校驗(yàn)儀表。輸出壓力穩(wěn)定后讀取標(biāo)準(zhǔn)表和被校儀表的示值偏差,記錄校驗(yàn)數(shù)據(jù)。校驗(yàn)完畢后先通過微調(diào)閥緩慢泄壓至大氣壓,再打開泄壓閥和拆卸管路。
日常維護(hù)方面,活塞密封圈是易損件,使用一段時(shí)間后加壓效率下降,需要更換。氣路中的水分和雜質(zhì)會(huì)加速密封圈磨損和腐蝕內(nèi)部零件,建議在進(jìn)氣口加裝干燥過濾裝置。使用電動(dòng)型應(yīng)定期給鋰電池充電,避免過度放電導(dǎo)致電池?fù)p壞。每年將氣壓源送計(jì)量校準(zhǔn),驗(yàn)證輸出壓力準(zhǔn)確度和密封性能。