KIỂM ĐỊNH ÁP KẾ
- Áp kế là gì
Áp kế, khí áp kế hoặc phong vũ biểu là thiết bị dùng để đo áp suất khí. Đồng hồ đo áp suất được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới.
Có nhiều loại áp kế khác nhau, được thiết kế cho mục đích khác nhau, và giống như các thiết bị đo lường khác. Các đồng hồ đo có thể và nên được hiệu chuẩn định kỳ để xác nhận rằng chúng đang làm việc một cách chính xác khi mà những đồng hồ đo áp suất này đang được sử dụng cho các hoạt động có tính chất nhạy cảm, liên quan tới chất lượng và độ an toàn.
- Phân loại Áp kế
Áp kế có thể phân loại theo nhiều cách khác nhau như áp suất, nguyên lý hoạt động, cấp chính xác.
a. Theo áp suất
- Khí áp kế (barômét): đo áp suất khí quyển
- Áp kế, áp – chân kế, hoặc áp kế chính xác: đo áp suất dương
- Chân không kế,, khí áp kế chân không, và áp kế hút: đo áp suất âm
- Áp kế hiệu số: đo áp suất hiệu.
b. Theo nguyên lý hoạt động
- Đồng hồ đo áp suất theo kiểu lò xo: Nguyên lý hoạt động của loại thiết bị đo này là dựa vào sự biến dạng đàn hồi của phần tử lò xo dưới tác dụng của áp suất. Độ biến dạng thường được phóng đại nhờ cơ cấu truyền động phóng đại và cũng có thể chuyển đổi thành tín hiệu truyền đi xa
- Đồng hồ đo áp suất theo kiểu pittông: Áp kế này dựa vào nguyên lý tải trọng trực tiếp, áp suất đo được sẽ so sánh với áp suất do trọng lượng của pittông và quả cân tạo ra trên tiết diện của pittông đó.
- Đồng hồ đo áp suất theo kiểu chất lỏng: Loại áp kế dựa vào nguyên lý hoạt động thuỷ tĩnh, kết quả đo được đem so sánh với suất của cột chất lỏng có chiều cao tương ứng. Ví dụ áp kế thuỷ ngân, áp kế chữ U, áp chân không, áp kế bình hoặc áp kế bình với ống nghiêng có góc nghiêng cố định hay thay đổi,…
- Đồng hồ đo áp suất kiểu theo nguyên lý điện: Với sự phát triển của điện lực thì loại áp kế này dựa vào sự thay đổi tính chất điện của các vật liệu dưới tác dụng của áp suất. Áp kế dựa vào sự thay đổi điện trở gọi là áp kế điện trở hay theo tên của loại dây dẫn. Ví dụ áp kế điện trở maganin. Áp kế dùng hiệu ứng áp điện gọi là áp kế điện. Ví dụ muối sec-nhéc, tuamalin, thạch anh
- Đồng hồ đo áp suất theo kiểu liên hợp: Áp kế này là một kiểu áp kế phức tạp, sử dụng nhiều nguyên lý khác nhau kết hợp lại để tạo nên một loại áp kế liên hợp. Ví dụ: một áp kế vừa làm việc theo nguyên lý cơ, vừa làm việc theo nguyên lý điện.
c. Theo cấp chính xác
- Tất cả các đồng hồ áp suất dùng vào các mục đích khác nhau đều được phân loại theo cấp chính xác. Đối với áp kế lò xo hay hiện số, cấp chính xác được ký hiệu bằng một chữ số thập phân tương ứng với độ lớn của giới hạn sai số cho phép biểu thị theo phần trăm giá trị đo lớn nhất, ví dụ: áp kế lò xo cấp chính xác 2,5, phạm vi đo 100 bar thì sai số cho phép là 2,5 bar
- Đối với áp kế pittông hoặc chất lỏng thì sai số này được tính theo phần trăm giá trị tại điểm đo. Ví dụ: áp kế píttông 3DP 50, có phạm vi đo (1-50) bar, cấp chính xác 0,1, sai số cho phép lớn nhất tại điểm đo 15 bar sẽ là 0,015 bar và tại 50 bar là 0,05 bar.
- Cấp chính xác của các phương tiện đo áp suất được qui định theo hai dãy cấp chính xác sau:
0,0005; 0,005; 0,02; 0,05; 0,1; 0,16; 0,20; 0,25; 0,4; 0,5; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; và 0,0005; 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,6; 1; 1,6; 2; 2,5; 4; 6. - Tuỳ theo mục đích sử dụng mà người ta sẽ sử dụng các kim loại khác nhau khi chế tạo các chi tiết của áp kế, như :
- Áp kế dùng cho khí oxy thì các chi tiết không được chế tạo bằng thép;
- Áp kế dùng cho khí Axetylen thì các chi tiết không được chế tạọ bằng hợp kim chứa hơn 70% đồng;
- Áp kế dùng cho khí Amoniac thì các chi tiết không được chế tạo bằng hợp kim đồng.
- Theo quy định, để tránh nhầm lẫn khi sử dụng áp kế, người ta đã dùng màu sơn của vỏ áp kế để phân biệt:
Áp kế dùng cho oxy : màu xanh da trời;
Áp kế dùng cho Axetylen : màu trắng;
Áp kế dùng cho Amoniac : màu vàng;
Áp kế dùng cho Hyđro : màu xanh lá cây;
Áp kế dùng cho các khí cháy khác : màu đỏ. - Ngoài dùng màu sơn ra, các loại áp kế đặc biệt như : Oxy, Axetylen, Amoniac đều có ghi lên mặt áp kế các chữ: “Oxy: tránh dầu mỡ, Axetylen, Amoniac”
- Theo quy phạm Việt Nam 2-75 thì đường kính áp kế lắp ở chiều cao từ 2-5 m kể từ chỗ đứng quan sát, không được nhỏ hơn 160mm. Không cho phép lắp áp kế ở chiều cao lớn hơn 5m kể từ chỗ đứng quan sát.
- Mặt của áp kế (thang đo) phải kẻ vạch đỏ ở số chỉ áp suất làm việc của thiết bị. Thang đc của áp kế phải chọn để số chì áp suất làm việc lớn nhất nằm vào khoảng 1/3 đến 2/3 giá trị than đo.
4. Cấu tạo chung của áp kế
Nguyên lý làm việc của áp kế:
- Lưu chất (lỏng hoặc khí) đi vào đồng hồ đo áp suất theo mũi tên số 1 thông qua socket
- Lưu chất đi vào ống bourdon làm cho ống này giãn ra và di chuyển theo chiều mũi tên số 2
- Nguyên lý gần giống như kèn lưỡi êch: khi ta thổi khí vào ống, lưỡi ếch (ống bourdon) giãn ra
- Thông qua bộ phận truyền động làm cho bánh răng của bộ phận truyền động di chuyển theo chiều mũi tên số 4
- Từ đó làm kim đồng hồ quay theo chiều mũi tên số 5
- Thông qua mặt hiển thị, giúp hiển thị giá trị áp suất đo được
- Áp suất càng lớn làm cho ống bourdon giãn nỡ càng lớn, dẫn đến kim đồng hồ quay càng nhiều à Hiển thị giá trị áp suất càng lớn
5. Kiểm định Áp kế
A. Quy định kiểm định Áp kế
Áp kế bắt buộc phải kiểm định theo yêu cầu của Thông tư số: 07/2019/TT-BKHCN sửa đổi, bổ sung một số điều của Thông tư số 23/2013/TT-BKHCN ngày 26 tháng 9 năm 2013 của Bộ Trưởng Bộ Khoa Học Và Công Nghệ quy định về đo lường đối với phương tiện đo nhóm 2
B. Quy trình kiểm định Áp kế
Bước 1: Kiểm tra bên ngoài
Phải kiểm tra bên ngoài theo các yêu cầu sau đây:
– Áp kế cần kiểm định phải ở tình trạng hoạt động bình thường, có đầy đủ các chi tiết và phụ tùng, không bị ăn mòn, rạn nứt, han gỉ, kim không bị cong hoặc bị gãy, mặt số, ren, đầu nối và các chi tiết khác không bị hỏng.
– Kính của áp kế cần kiểm định không có vết nứt, bọt, bẩn, mốc và không có các khuyết tật khác cản trở việc đọc số chỉ. Kính có thể làm bằng vật liệu trong suốt khác nhưng phải giữ được sự trong suốt đó trong điều kiện làm việc lâu dài.
– Vỏ của áp kế cần kiểm định dùng trong môi trường khí nén phải có chỗ thoát khí để khí thoát dễ dàng khi lò xo bị phá hỏng, chỗ thoát khí phải có màng chắn bụi.
– Trên áp kế cần kiểm định phải ghi đầy đủ:
- Đơn vị đo;
- Độ chính xác/cấp chính xác;
- Môi trường đo (đối với chất khí đặc biệt);
- Số của phương tiện đo;
- Phương lắp đặt: nằm ngang hay thẳng đứng;
- Hãng sản xuất.
Bước 2: Kiểm tra kỹ thuật
Phải kiểm tra kỹ thuật theo các yêu cầu sau đây:
- Đơn vị đo lường áp suất chính thức là pascan (Pa) và các đơn vị đo lường áp suất khác được pháp luật quy định
- Giới hạn đo trên của áp kế cần kiểm định phải là một trong hai dãy (dãy kế nối tiếp) sau:
1.10n 1,6.10n 2,5.10n 4.10n 6.10n
hoặc 1.10n 2.10n 5.10n 7.10n
Trong đó: n là một số nguyên dương, nguyên âm hoặc bằng 0
Giá trị độ chia của thang đo phải theo dãy sau:
1.10n 2.10n 5.10n
Trong đó: n là một số nguyên dương, nguyên âm hoặc bằng 0. - Việc đánh số thang đo phải thích hợp với vạch chia. Giá trị độ chia không được vượt quá sai số cơ bản cho phép và khoảng cách giữa hai vạch chia không nhỏ hơn 1 mm. Bề rộng mỗi vạch chia không vượt quá 1/5 giá trị độ chia. Mỗi vạch thứ 5, thứ 10 phải đậm và dài hơn các vạch chia khác. Mỗi vạch thứ 10 phải được đánh số.
- Ở trạng thái không làm việc, kim chỉ thị phải áp sát vào chốt tỳ trùng với vạch “0” hoặc lệch với vạch “0” một giá trị không vượt quá sai số cơ bản cho phép. Khi làm việc kim phải chuyển động đều đặn không sát vào mặt số và phải phủ từ 1/4 đến 3/4 chiều dài của vạch chia ngắn nhất. Bề rộng của mũi kim không được lớn hơn bề rộng của vạch chia nhỏ nhất.
Bước 3: Kiểm tra đo lường
Chi tiết quy trình kiểm định vui lòng xem: Kiểm định áp kế ĐLVN 08 : 2011. Áp kế kiểu lò xo – Quy trình kiểm định
C. Kết quả kiểm định Áp kế
Áp kế đạt các yêu cầu quy định trong quy trình này được cấp giấy chứng nhận kiểm định, dán tem kiểm định
- Thời hạn kiểm định Áp kế
Áp kế cần kiểm định trong 3 trường hợp sau đây:
- Kiểm định lần đầu trước khi đưa vào sử dụng
- Kiểm định định kỳ 12 tháng/lần
- Kiểm định sau sửa chữa
