简析混凝土渗透仪压力模块校验方法范文
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摘要：主要介绍混凝土渗透仪压力模块校准方法以及常见问题。通过混凝土渗透仪工作原理介绍表明压力模块在抗渗性实验中的重要作用，针对检测人员在检定校准过程中存在校验方法不正确，检定项不完整的问题，结合日常工作经验以及相关规程规范，对混凝土渗透仪中压力模块的校验过程的流程处理、规程规定的校验项目完整性以及在过程中常见的问题进行分析。
关键词：抗渗性能;压力变送器;校验方法
0引言
当前是我国经济大发展的重要时期，面对经济的快速发展，大量的基础设施建设成为保证经济技术发展的重要基石，其中，建筑施工管理过程成为确保项目施工的质量水平的重要保障。随着钢筋混凝土在建筑中的大量运用，以及数量庞大的混凝土建筑的使用年代不断增加，材料的耐用性日渐成为国内外工程界关心的重点。混凝土耐久性恶化的形式有钢筋腐蚀、碳化、化学腐蚀、冻融破坏和碱－集料反应，而几乎所有影响因素都与气体、水与其溶解的有害物质从混凝土表面进入内部有关，即与混凝土的渗透性能有关。研究抗渗性能的方法有水渗透法、抗氯离子渗透试验法和气体渗透试验法。而作为相关抗渗性能测试的主要仪器，混凝土渗透仪在抗渗性能测试中发挥了巨大作用，所以，为了保证测试数据的真实有效，混凝土渗透仪的校验过程就显得异常重要。
1混凝土渗透仪结构原理
混凝土抗渗仪主要由机架试模、水泵压力容器、控制阀、压力变送器和电气控制等装置组成。根据液压原理进行设计，结合GB/T50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》、T0528-94《混凝土抗渗性试验方法》和GBJ81—85《普通混凝土力学性能试验方法》相关标准，利用密封容器内压力处处相等的原理(水位差忽略不计)，以水泵对整个系统输压，并通过压力变送器加压的大小来实现压力水由下向上渗透压装在试模中的试件，从而测定试件抗渗性能和计算其抗渗标号。混泥土渗透仪的具体工作方式以电动机拖动水泵施压，通过管道与压力容器、控制阀和试模座等连接。压力由水泵输出进入压力容器，然后输送到名试件系统进行加载试验。管路中装有电接点压力表、压力变送器和电气控制系统，通过对压力变送器内的电气控制系统的调节，可以使压力在0.1～4MPa的规定范围内进行恒压试验。作为其中重要的组成部分，压力变送器的准确直接决定了试验结果的正确性。所以，在混凝土渗透仪的校验中，压力变送器的校验就显得非常的重要。下文即对混凝土渗透仪压力变送器的检验过程进行分析总结。
2混凝土渗透仪压力变送器校验
2.1压力变送器校验项目
压力变送器是一种将压力变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。而且其输出信号与压力变量间有一给定的函数关系。其分为电动和气动两大类，由压感单元、信号处理和转换单元组成。一般将压力变送器分为电容式、谐振式、压阻式、力平衡式、电感式和应变式。JJG882—2004《压力变送器检定规程》中将压力变送器的检定分为首次检定、后续检定以及使用中检验，对于混凝土渗透仪压力部分模块的校验也应严格按照压力变送器检定规程中的规定，对要求的相关项进行检定。对于首次检定的混凝土渗透仪的压力变送器，应对其外观、密封性、绝缘电阻、绝缘强度、基本误差、回差和静压影响进行检定校验;对于后续周期检定校验应对外观、绝缘电阻、基本误差、回差和静压影响(必要时)进行校验;而使用中检验时需要对外观、基本误差进行校验，必要时也需要对静压影响进行校验。所以，在实际的校验过程中，应该严格按照规程的检定项目，遵守相关检定方法的要求对压力变送器进行检定校验工作。
2.2压力变送器校验过程
2.2.1压力变送器拆卸安装注意事项
混凝土渗透仪的压力变送器是安装于设备相关管路上的，其输出与电子控制系统相连，所以，在校验过程中，应先将压力变送器从相关管路中取下，在此过程中应注意不要对附近管路造成损害，并且，应事先将管路中残留的压力全部卸完，确认管路内无压力后再对压力变送器进行拆除，避免人员伤害。检定完成后，重新安装压力变送器，在此过程中要注意安装完成后接口是否有良好的密封，最好对系统的密封性进行检查，若接口存在密封性问题，可以尝试使用生料带包裹压力变送器下部螺纹，加强压力变送器与接口间的密封。但在此过程中需要注意一个细节，即使用生料带需要适量，很多时候人们往往喜欢在螺纹上包裹许多生料带，这样的操作不仅不能加强密封，在安装过程中还有可能对压力变送器外螺纹以及接口的内螺纹造成损伤，对后期变送器的拆卸安装造成很大的问题，甚至会导致压力变送器和接口完全无法密封，只能对接口和变送器进行更换。
2.2.2校验环境条件及通用性检查
对压力变送器校验，首先应该保证现场环境可以达到规程规定的环境条件，对于压力变送器的检定，其环境温度为20℃±5℃(每10min变化不大于1℃)，湿度要求为45%～75%。在变送器所处环境应无影响输出稳定的机械振动，对于电动压力变送器周围除地磁场外，应无影响正常的外磁场。混凝土渗透仪的压力变送器拆下后便可以对其进行检验，首先应对压力变送器外观进行检查，查看变送器铭牌或表身上的信息是否完整，是否有明显的外部损伤，是否影响变送器的正常使用，还要查看紧固件是否有松动和损坏情况，如果连线处可以打开，应打开查看变送器内部电路板与相关线路的连接是否牢固，有无脱落情况发生。如果无异常情况之后便可以对其相关参数进行校验。首先是对压力变送器的密封性进行校验，将压力变送器加压至压力上限，关闭压力源，密封15min，应无泄漏，在最后5min内压力下降至应小于测量上限值的。2.
2.3测量误差及回差的校验
因为混凝土渗透仪的压力变送器是安装于设备相关管路上的，其输出与电子控制系统相连，压力变送器本身也无法显示压力值，所以，在检测中一般会将电气部分的压力变送器与电子控制系统显示模块配套校验;当然也可以将压力变送器与显示模块进行单独的校验，只是该方法较为繁琐，在实际使用中也没有必要，所以，大多情况下均采用前一方法对压力变送器进行校验。为了检定设备与被检变送器以及控制系统达到热平衡，应先在检定条件下将设备放置2h，准确度低于0.5级的变送器可适当减少放置时间，一般为1h。系统达到热平衡后，还需要对变送器进行通电预热，在说明书没有明确规定的，一般需要预热15min之后便可以对压力变送器的测量误差进行校验。对压力变送器检定点的选择应该按照量程基本均布，包括上限值、下限值在内不少于5个点，对于优于0.1级和0.05级的压力变送器应不少于9个点，但对于混凝土渗透仪所配套压力变送器一般多为0.5级或0.25级。确认检定点后便将压力变送器安装于压力发生器上，从下限开始平稳输入压力信号到各检定点，读取并记录输出值直至上限;然后反方向平稳改变压力信号到各个检定点，读取并记录输出值直至下限，这为一次循环。如此进行两个循环检定。需要注意的是，在检定过程中不允许调整零点和量程，不允许轻敲和振动变送器，在接近检定点时，输出压力应该足够慢，避免过冲。相关数据记录完成后就需要对数据进行处理，压力变送器的测量误差按下式计算。ΔA=Ad－As式中，ΔA为压力变送器各检定点的测量误差;Ad为压力变送器上行程和下行程各个点的实际输出值;As为压力变送器各检定点的理论输出值。回差的检定与测量误差的检定同时进行，回差按照以下公式进行计算。ΔA=Ad1－Ad2式中，ΔA为压力变送器的回差;Ad1，Ad2分别压力变送器上行程及下行程各检定点的实际输出值。
2.2.4绝缘电阻及绝缘强度的校验
对于绝缘电阻的校验，首先需要断开压力变送器的电源，将电源端子和输出端子分别短接，在规定的环境条件下在耐压试验仪上分别测量电源端子与接地端子，电源端子与输出端子，输出端子与接地端子间的绝缘电阻。测量时，应在稳定5s后在进行读数。而绝缘强度的校验同样需要断开压力变送器的电源，将电源端子与输出端子进行短接，在规定的环境条件下在耐压试验仪上分别测量电源端子与接地端子，电源端子与输出端子，输出端子与接地端子间的绝缘强度。测量时，试验电压应从零开始增加，在5～10s内平滑均匀的升至规定值，保持1min，平滑的降低电压至零，并切断试验电源。
3压力变送器校验常见问题
3.1仪表引压导管堵塞
在压力变送器校验过程中有时我们会发现，加压时压力变送气出现压力输出变化缓慢甚至无变化的情况，于是许多校验人员就判断压力变送器已经损坏，无法使用，但是，实际上除了如感压元件损坏或电路故障，这种情况还很有可能是在使用过程中介质中混杂固体悬浮颗粒或粉末，时间一长导致固化堵塞了导压管，这时只需要对导压管进行疏通处理就可使变送器正常工作。
3.2仪表上、下限输出超差
在变送器的校验过程中会经常遇到这个问题，一般情况下，变送器都会设置两个电位器，一个调节下限输出，一个调节上限输出，通过这两电位器的调整，一般就可将变送器的上、下限输出调整到满足规程要求的输出范围。但是，许多变送器并未提供这一设计来使校验人员调整上、下限输出的信号，仅通过调节变送器输出信号显然是不行的，但是，在混凝土渗透仪中，往往会使用一个表头来显示压力数值，而一般的表头都会提供零点修正和满量程修正的功能，所以，可通过这一功能对上、下限输出进行一个修正，使上、下限的输出满足规程的要求。
3.3仪表输出线性不好
仪表输出线性不好也是校验过程中出现的常见问题，很多时候上限、下限的输出都很好，可是偏偏中间几点的输出有明显的偏差，只是靠上、下限输出的调整是无法将变送器所有校验点的输出的示值误差调整到允许误差的范围内。压力变送器的准确度高低，取决于两个因素:一个是敏感元件的线性;另一个是电子转换电路的准确度。压力变送器输出线性不好，多半是敏感元件有问题，所以，很难调整过来。但是，有时可以调A/D转换电路来进行补正，不过补正的量不是很大。
4结束语
作为一种衡量混凝土耐用性的重要指标，混凝土的抗渗性能在混凝土相关性能指标中有着举足轻重的地位，因为混凝土的耐用性决定了建筑本身的安全程度以及耐用程度，并且混凝土作为建筑材料是无法在使用中去更换的。所以，如果混凝土的抗渗性能达不到要求导致建筑结构出现问题，就可能造成巨大的人民及财产的损失。作为抗渗性指标的重要检测设备，混凝土渗透仪的作用就显得非常的关键，而压力作为渗透仪测试过程中的重要指标，其核心意义不言而喻。在混凝土渗透仪中通过压力变送器采集压力数据，所以，在混凝土渗透仪的校验过程中，压力变送器的校验就显得十分重要，本文通过对压力变送器校验过程、校验中常见问题的介绍，希望对大家在混凝土渗透仪压力模块校验的工作中有一定的帮助。
参考文献
［1］JJG882—2004压力变送器检定规程［S］．中国计量出版社，2004
［2］GB/T50081—2002普通混凝土力学性能试验方法标准［S］．中国建筑工业出版社，2003
［3］陈兴，黄爱军，王学义.力学计量［M］．中国计量出版社，2006
［4］中国计量测试学会压力计量专业委员会组.压力测量不确定度评定实例［M］．中国计量出版社，2006
［5］高楠.压力计量标准误差与测量不确定度评定［J］．科技与创新，2015(17).
作者:李靖宇 单位:贵州航天计量测试技术研究所
