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摘要：主要介紹混凝土滲透儀壓力模塊校準方法以及常見問題。通過混凝土滲透儀工作原理介紹表明壓力模塊在抗滲性實驗中的重要作用，針對檢測人員在檢定校準過程中存在校驗方法不正確，檢定項不完整的問題，結合日常工作經驗以及相關規程規范，對混凝土滲透儀中壓力模塊的校驗過程的流程處理、規程規定的校驗項目完整性以及在過程中常見的問題進行分析。

關鍵詞：抗滲性能;壓力變送器;校驗方法

0引言

當前是我國經濟大發展的重要時期，面對經濟的快速發展，大量的基礎設施建設成為保證經濟技術發展的重要基石，其中，建筑施工管理過程成為確保項目施工的質量水平的重要保障。隨著鋼筋混凝土在建筑中的大量運用，以及數量龐大的混凝土建筑的使用年代不斷增加，材料的耐用性日漸成為國內外工程界關心的重點。混凝土耐久性惡化的形式有鋼筋腐蝕、碳化、化學腐蝕、凍融破壞和堿－集料反應，而幾乎所有影響因素都與氣體、水與其溶解的有害物質從混凝土表面進入內部有關，即與混凝土的滲透性能有關。研究抗滲性能的方法有水滲透法、抗氯離子滲透試驗法和氣體滲透試驗法。而作為相關抗滲性能測試的主要儀器，混凝土滲透儀在抗滲性能測試中發揮了巨大作用，所以，為了保證測試數據的真實有效，混凝土滲透儀的校驗過程就顯得異常重要。

1混凝土滲透儀結構原理

混凝土抗滲儀主要由機架試模、水泵壓力容器、控制閥、壓力變送器和電氣控制等裝置組成。根據液壓原理進行設計，結合GB/T50081—2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》、T0528-94《混凝土抗滲性試驗方法》和GBJ81—85《普通混凝土力學性能試驗方法》相關標準，利用密封容器內壓力處處相等的原理(水位差忽略不計)，以水泵對整個系統輸壓，并通過壓力變送器加壓的大小來實現壓力水由下向上滲透壓裝在試模中的試件，從而測定試件抗滲性能和計算其抗滲標號。混泥土滲透儀的具體工作方式以電動機拖動水泵施壓，通過管道與壓力容器、控制閥和試模座等連接。壓力由水泵輸出進入壓力容器，然后輸送到名試件系統進行加載試驗。管路中裝有電接點壓力表、壓力變送器和電氣控制系統，通過對壓力變送器內的電氣控制系統的調節，可以使壓力在0.1～4MPa的規定范圍內進行恒壓試驗。作為其中重要的組成部分，壓力變送器的準確直接決定了試驗結果的正確性。所以，在混凝土滲透儀的校驗中，壓力變送器的校驗就顯得非常的重要。下文即對混凝土滲透儀壓力變送器的檢驗過程進行分析總結。

2混凝土滲透儀壓力變送器校驗

2.1壓力變送器校驗項目

壓力變送器是一種將壓力變量轉換為可傳送的標準化輸出信號的儀表。而且其輸出信號與壓力變量間有一給定的函數關系。其分為電動和氣動兩大類，由壓感單元、信號處理和轉換單元組成。一般將壓力變送器分為電容式、諧振式、壓阻式、力平衡式、電感式和應變式。JJG882—2004《壓力變送器檢定規程》中將壓力變送器的檢定分為首次檢定、后續檢定以及使用中檢驗，對于混凝土滲透儀壓力部分模塊的校驗也應嚴格按照壓力變送器檢定規程中的規定，對要求的相關項進行檢定。對于首次檢定的混凝土滲透儀的壓力變送器，應對其外觀、密封性、絕緣電阻、絕緣強度、基本誤差、回差和靜壓影響進行檢定校驗;對于后續周期檢定校驗應對外觀、絕緣電阻、基本誤差、回差和靜壓影響(必要時)進行校驗;而使用中檢驗時需要對外觀、基本誤差進行校驗，必要時也需要對靜壓影響進行校驗。所以，在實際的校驗過程中，應該嚴格按照規程的檢定項目，遵守相關檢定方法的要求對壓力變送器進行檢定校驗工作。

2.2壓力變送器校驗過程

2.2.1壓力變送器拆卸安裝注意事項

混凝土滲透儀的壓力變送器是安裝于設備相關管路上的，其輸出與電子控制系統相連，所以，在校驗過程中，應先將壓力變送器從相關管路中取下，在此過程中應注意不要對附近管路造成損害，并且，應事先將管路中殘留的壓力全部卸完，確認管路內無壓力后再對壓力變送器進行拆除，避免人員傷害。檢定完成后，重新安裝壓力變送器，在此過程中要注意安裝完成后接口是否有良好的密封，最好對系統的密封性進行檢查，若接口存在密封性問題，可以嘗試使用生料帶包裹壓力變送器下部螺紋，加強壓力變送器與接口間的密封。但在此過程中需要注意一個細節，即使用生料帶需要適量，很多時候人們往往喜歡在螺紋上包裹許多生料帶，這樣的操作不僅不能加強密封，在安裝過程中還有可能對壓力變送器外螺紋以及接口的內螺紋造成損傷，對后期變送器的拆卸安裝造成很大的問題，甚至會導致壓力變送器和接口完全無法密封，只能對接口和變送器進行更換。

2.2.2校驗環境條件及通用性檢查

對壓力變送器校驗，首先應該保證現場環境可以達到規程規定的環境條件，對于壓力變送器的檢定，其環境溫度為20℃±5℃(每10min變化不大于1℃)，濕度要求為45%～75%。在變送器所處環境應無影響輸出穩定的機械振動，對于電動壓力變送器周圍除地磁場外，應無影響正常的外磁場。混凝土滲透儀的壓力變送器拆下后便可以對其進行檢驗，首先應對壓力變送器外觀進行檢查，查看變送器銘牌或表身上的信息是否完整，是否有明顯的外部損傷，是否影響變送器的正常使用，還要查看緊固件是否有松動和損壞情況，如果連線處可以打開，應打開查看變送器內部電路板與相關線路的連接是否牢固，有無脫落情況發生。如果無異常情況之后便可以對其相關參數進行校驗。首先是對壓力變送器的密封性進行校驗，將壓力變送器加壓至壓力上限，關閉壓力源，密封15min，應無泄漏，在最后5min內壓力下降至應小于測量上限值的。2.

2.3測量誤差及回差的校驗

因為混凝土滲透儀的壓力變送器是安裝于設備相關管路上的，其輸出與電子控制系統相連，壓力變送器本身也無法顯示壓力值，所以，在檢測中一般會將電氣部分的壓力變送器與電子控制系統顯示模塊配套校驗;當然也可以將壓力變送器與顯示模塊進行單獨的校驗，只是該方法較為繁瑣，在實際使用中也沒有必要，所以，大多情況下均采用前一方法對壓力變送器進行校驗。為了檢定設備與被檢變送器以及控制系統達到熱平衡，應先在檢定條件下將設備放置2h，準確度低于0.5級的變送器可適當減少放置時間，一般為1h。系統達到熱平衡后，還需要對變送器進行通電預熱，在說明書沒有明確規定的，一般需要預熱15min之后便可以對壓力變送器的測量誤差進行校驗。對壓力變送器檢定點的選擇應該按照量程基本均布，包括上限值、下限值在內不少于5個點，對于優于0.1級和0.05級的壓力變送器應不少于9個點，但對于混凝土滲透儀所配套壓力變送器一般多為0.5級或0.25級。確認檢定點后便將壓力變送器安裝于壓力發生器上，從下限開始平穩輸入壓力信號到各檢定點，讀取并記錄輸出值直至上限;然后反方向平穩改變壓力信號到各個檢定點，讀取并記錄輸出值直至下限，這為一次循環。如此進行兩個循環檢定。需要注意的是，在檢定過程中不允許調整零點和量程，不允許輕敲和振動變送器，在接近檢定點時，輸出壓力應該足夠慢，避免過沖。相關數據記錄完成后就需要對數據進行處理，壓力變送器的測量誤差按下式計算。ΔA=Ad－As式中，ΔA為壓力變送器各檢定點的測量誤差;Ad為壓力變送器上行程和下行程各個點的實際輸出值;As為壓力變送器各檢定點的理論輸出值。回差的檢定與測量誤差的檢定同時進行，回差按照以下公式進行計算。ΔA=Ad1－Ad2式中，ΔA為壓力變送器的回差;Ad1，Ad2分別壓力變送器上行程及下行程各檢定點的實際輸出值。

2.2.4絕緣電阻及絕緣強度的校驗

對于絕緣電阻的校驗，首先需要斷開壓力變送器的電源，將電源端子和輸出端子分別短接，在規定的環境條件下在耐壓試驗儀上分別測量電源端子與接地端子，電源端子與輸出端子，輸出端子與接地端子間的絕緣電阻。測量時，應在穩定5s后在進行讀數。而絕緣強度的校驗同樣需要斷開壓力變送器的電源，將電源端子與輸出端子進行短接，在規定的環境條件下在耐壓試驗儀上分別測量電源端子與接地端子，電源端子與輸出端子，輸出端子與接地端子間的絕緣強度。測量時，試驗電壓應從零開始增加，在5～10s內平滑均勻的升至規定值，保持1min，平滑的降低電壓至零，并切斷試驗電源。

3壓力變送器校驗常見問題

3.1儀表引壓導管堵塞

在壓力變送器校驗過程中有時我們會發現，加壓時壓力變送氣出現壓力輸出變化緩慢甚至無變化的情況，于是許多校驗人員就判斷壓力變送器已經損壞，無法使用，但是，實際上除了如感壓元件損壞或電路故障，這種情況還很有可能是在使用過程中介質中混雜固體懸浮顆粒或粉末，時間一長導致固化堵塞了導壓管，這時只需要對導壓管進行疏通處理就可使變送器正常工作。

3.2儀表上、下限輸出超差

在變送器的校驗過程中會經常遇到這個問題，一般情況下，變送器都會設置兩個電位器，一個調節下限輸出，一個調節上限輸出，通過這兩電位器的調整，一般就可將變送器的上、下限輸出調整到滿足規程要求的輸出范圍。但是，許多變送器并未提供這一設計來使校驗人員調整上、下限輸出的信號，僅通過調節變送器輸出信號顯然是不行的，但是，在混凝土滲透儀中，往往會使用一個表頭來顯示壓力數值，而一般的表頭都會提供零點修正和滿量程修正的功能，所以，可通過這一功能對上、下限輸出進行一個修正，使上、下限的輸出滿足規程的要求。

3.3儀表輸出線性不好

儀表輸出線性不好也是校驗過程中出現的常見問題，很多時候上限、下限的輸出都很好，可是偏偏中間幾點的輸出有明顯的偏差，只是靠上、下限輸出的調整是無法將變送器所有校驗點的輸出的示值誤差調整到允許誤差的范圍內。壓力變送器的準確度高低，取決于兩個因素:一個是敏感元件的線性;另一個是電子轉換電路的準確度。壓力變送器輸出線性不好，多半是敏感元件有問題，所以，很難調整過來。但是，有時可以調A/D轉換電路來進行補正，不過補正的量不是很大。

4結束語

作為一種衡量混凝土耐用性的重要指標，混凝土的抗滲性能在混凝土相關性能指標中有著舉足輕重的地位，因為混凝土的耐用性決定了建筑本身的安全程度以及耐用程度，并且混凝土作為建筑材料是無法在使用中去更換的。所以，如果混凝土的抗滲性能達不到要求導致建筑結構出現問題，就可能造成巨大的人民及財產的損失。作為抗滲性指標的重要檢測設備，混凝土滲透儀的作用就顯得非常的關鍵，而壓力作為滲透儀測試過程中的重要指標，其核心意義不言而喻。在混凝土滲透儀中通過壓力變送器采集壓力數據，所以，在混凝土滲透儀的校驗過程中，壓力變送器的校驗就顯得十分重要，本文通過對壓力變送器校驗過程、校驗中常見問題的介紹，希望對大家在混凝土滲透儀壓力模塊校驗的工作中有一定的幫助。

參考文獻

［1］JJG882—2004壓力變送器檢定規程［S］．中國計量出版社，2004

［2］GB/T50081—2002普通混凝土力學性能試驗方法標準［S］．中國建筑工業出版社，2003

［3］陳興，黃愛軍，王學義.力學計量［M］．中國計量出版社，2006

［4］中國計量測試學會壓力計量專業委員會組.壓力測量不確定度評定實例［M］．中國計量出版社，2006

［5］高楠.壓力計量標準誤差與測量不確定度評定［J］．科技與創新，2015(17).

作者:李靖宇 單位:貴州航天計量測試技術研究所