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活塞式壓力計(jì)的精確度有0.05,0.02級(jí)等。高精確度的活塞式壓力計(jì)可用來(lái)校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)彈贊管壓力計(jì)、變送器等。在校驗(yàn)時(shí)，為了減少活塞與活塞之間的靜摩擦力的影響。用手輕輕撥轉(zhuǎn)手輪，使活塞旋轉(zhuǎn)。另外，使用時(shí)要保持活塞處于垂直位置.這點(diǎn)可通過(guò)調(diào)整儀器底座螺釘，使底座上的水準(zhǔn)泡處于中心位丑來(lái)滿足。如被校壓力計(jì)的精確度不高.則可不用硅碼校驗(yàn)，而采用被校儀表與標(biāo)準(zhǔn)儀表比較的方法校驗(yàn)。這時(shí)要關(guān)閉進(jìn)油閥。二、校驗(yàn)原理校驗(yàn)工作是將被校儀表與標(biāo)準(zhǔn)儀表處在相同條件下的比較過(guò)程。標(biāo)準(zhǔn)儀表的選擇原則是，當(dāng)被校儀表的允許絕對(duì)誤差為a允時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)儀表的允許絕對(duì)誤差不得超過(guò)a允1/3(最好不超過(guò)a允1/5)。這樣可以認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)儀表的讀數(shù)就是真實(shí)值。另外為防止標(biāo)準(zhǔn)儀表超程損壞，標(biāo)準(zhǔn)儀表的測(cè)量范圍應(yīng)比被校儀表大一檔次。比較結(jié)果若被校儀表的精確度等級(jí)高于儀表標(biāo)明的等級(jí)，儀表合格，否則應(yīng)檢修、更換或降級(jí)使用。 (高靜壓活塞式壓力計(jì))

活塞式壓力計(jì) 基本原理及應(yīng)用摘要本文對(duì)活塞壓力計(jì)的工作原理、結(jié)構(gòu)類型、誤差因素進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹，并結(jié)合具體實(shí)例，對(duì)活塞壓力計(jì)的不確定因素進(jìn)行了定量分析。關(guān)鍵詞：活塞、壓力計(jì)。壓力的定義壓力（P）不是獨(dú)立的基本物理量，而是質(zhì)量和長(zhǎng)度量的導(dǎo)出量。壓力的定義為：P=F/A(1)式中:F為力值A(chǔ)為承受該力值的面積根據(jù)以上原理，我們可以采用多種方法通過(guò)特定的機(jī)械裝置產(chǎn)生壓力。其中最常見(jiàn)的方法是液體壓力計(jì)裝置和活塞式壓力計(jì)裝置。理論依據(jù)及結(jié)構(gòu)活塞式壓力計(jì)又稱為靜重式壓力計(jì)，是利用流體靜力平衡原理及帕斯卡定律工作的儀器。活塞式壓力計(jì)的結(jié)構(gòu)類型有很多種，最基本的結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。流體靜力平衡流體靜力平衡是通過(guò)作用在活塞系統(tǒng)的力值與傳壓介質(zhì)產(chǎn)生的反作用力相平衡實(shí)現(xiàn)的。活塞系統(tǒng)由活塞和缸體（活塞筒）組成，二者形成極好的動(dòng)密封配合。活塞的面積（有效面積）是已知的，當(dāng)已知的力值作用在活塞一端時(shí)，活塞另一端的傳壓介質(zhì)會(huì)產(chǎn)生與已知力值大小相等方向相反的力與該力相平衡。由此，可以通過(guò)作用力值和活塞的有效面積計(jì)算得到系統(tǒng)內(nèi)傳壓介質(zhì)的壓力。在實(shí)際應(yīng)用中，力值通常由砝碼的質(zhì)量乘以使用地點(diǎn)的重力加速度得到。不確定度影響因素由此方法得到的壓力的不確定度取決于儀器本身的物理特性（和不確定度）以及許多外部影響因素。所有因素都必須予以深入的分析和考慮。對(duì)不確定度影響因素的重視程度將直接決定測(cè)量結(jié)果“誤差”的大小。不確定度內(nèi)部影響因素不確定度外部影響因素來(lái)自外部因素的不確定度影響分量主要有：使用地點(diǎn)的重力加速度、砝碼在空氣中受到的浮力、操作環(huán)境的受控程度和穩(wěn)定程度。應(yīng)該注意到：我們以上討論的不確定度分量只是局限在活塞壓力計(jì)本身的測(cè)量不確定度進(jìn)行分析得出的。如果我們要給出被校驗(yàn)儀器的測(cè)量不確定度報(bào)告，還必須對(duì)其他因素加以考慮。這些因素包括：與流體介質(zhì)種類和參考?jí)毫Γɑ驓鈮海┫嚓P(guān)的位置差、系統(tǒng)泄漏、溫度梯度等。基本組成活塞式壓力計(jì)的基本組成原理如圖2所示：從圖2可以看出，活塞壓力計(jì)由活塞、活塞筒、基座、砝碼和壓力接口組成。基座對(duì)活塞系統(tǒng)起支撐作用并使活塞底部工作面與傳壓介質(zhì)相接觸，基座底部的螺栓用于調(diào)節(jié)活塞系統(tǒng)與地面的垂直度。活塞/活塞筒（活塞系統(tǒng)組件）的類型對(duì)活塞壓力計(jì)測(cè)量結(jié)果影響最大的因素（尤其在高壓力時(shí)）是壓力對(duì)活塞有效面積的影響。這就是我們通常所說(shuō)的“壓力形變系數(shù)”。基于以上認(rèn)識(shí)，我們通過(guò)多種方法對(duì)活塞系統(tǒng)組件加以完善，力圖消除或減小“壓力形變系數(shù)”對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。最典型的活塞系統(tǒng)組件有三種結(jié)構(gòu)形式，分別叫做“基本型”、“復(fù)入型”和“可控間隙型”。這三種結(jié)構(gòu)形式的活塞系統(tǒng)組件由于其易實(shí)現(xiàn)性和商業(yè)上的可行性，至今仍被廣泛采用。基本型基本型是所有活塞系統(tǒng)類型中最簡(jiǎn)單的一種結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)原理如圖2所示。基本型結(jié)構(gòu)中，活塞筒的外表面始終暴露在大氣中。活塞筒的直徑會(huì)隨著壓力的增加而增大，從而導(dǎo)致活塞有效面積的增大，為“正”壓力變形系數(shù)。復(fù)入型復(fù)入型：如圖3所示。在這種結(jié)構(gòu)類型中，將活塞系統(tǒng)內(nèi)部壓力施加到活塞筒外表面的一部分。這樣以來(lái)，當(dāng)系統(tǒng)壓力增加時(shí)，活塞的有效面積通常會(huì)減小，為“負(fù)”壓力變形系數(shù)。可控間隙型可控間隙型:如圖4。在這種結(jié)構(gòu)類型中，活塞和活塞筒之間的間隙由作用在活塞筒外部（參與工作部分）的獨(dú)立壓力控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。目的是消除壓力變形系數(shù)，使得活塞的有效面積不隨系統(tǒng)試驗(yàn)壓力的改變而變化。壓力與力值的關(guān)系—基本因素影響壓力與力值關(guān)系的基本因素有：浮力、重力加速度、流體表面張力系數(shù)，以及溫度系數(shù)引起的線性膨脹、壓力系數(shù)引起的彈性變形對(duì)活塞有效面積的影響等。由壓力的基本定義：(2)式中：Pr---活塞工作端面壓力值F---作用在活塞上的力值（砝碼重力）Ae---活塞系統(tǒng)有效面積壓力與力值的關(guān)系—基本因素又由，(3) 得到：(4)式中：Ma=砝碼質(zhì)量(經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)檢定給出的表觀值,包括活塞及連接件質(zhì)量).gl=使用地點(diǎn)重力加速度力值修正浮力影響：根據(jù)阿基米德定律:物體受到的浮力等于物體排開(kāi)的流體的重量。物體在空氣中的重量要小于物體在真空環(huán)境中的重量，減少的重量等于物體排開(kāi)的空氣的重量，近似等于空氣的密度乘以物體的體積。對(duì)于形狀不規(guī)則的物體，體積很難通過(guò)幾何測(cè)量的方法計(jì)算得到，即便可以通過(guò)計(jì)算得到，還需要知道該物體材料的密度。如果物體的質(zhì)量是以表觀值表示而不是以真實(shí)質(zhì)量表示的，則在進(jìn)行浮力修正時(shí)，只要知道稱量該物體質(zhì)量時(shí)所使用的標(biāo)準(zhǔn)砝碼的密度就可以了。這種方法 (高靜壓活塞式壓力計(jì))

(高靜壓活塞式壓力計(jì))

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●測(cè)量部位采用新式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了正負(fù)壓測(cè)量時(shí)不用來(lái)回翻轉(zhuǎn)活塞頭，只需調(diào)換壓力真空罩即可，操作更加方便快捷。 ●設(shè)置有多級(jí)過(guò)濾裝置，防止細(xì)小灰塵進(jìn)入活塞后影響測(cè)量精度。 ●加入真空和正壓轉(zhuǎn)換閥，可同時(shí)接入真空泵和氮?dú)馄浚苊鈦?lái)回拆卸連接管，方便用戶使用。 ●微調(diào)部分采用最新結(jié)構(gòu)，密封可靠，調(diào)節(jié)壓力時(shí)絲杠不會(huì)伸出，避免占用空間。 ●機(jī)座采用鋁合金制造，質(zhì)輕、堅(jiān)固、外形美觀。 (高靜壓活塞式壓力計(jì))

關(guān)于對(duì)《活塞式壓力計(jì)檢定規(guī)程》征求意見(jiàn)的函各位委員及專家：現(xiàn)將《活塞式壓力計(jì)檢定規(guī)程》征求意見(jiàn)稿發(fā)給你們，希望你們多提寶貴意見(jiàn)。本次征求意見(jiàn)截止日期為2017年4月13日，意見(jiàn)反饋發(fā)至規(guī)程中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院熱工所壓力真空室第一起草人的郵箱[email protected],悅進(jìn); 電話：4000118588;4000118588,64525118 并同時(shí)抄送屠立猛秘書(shū)長(zhǎng)郵箱[email protected]。全國(guó)壓力計(jì)量技術(shù)委員會(huì) 2017年3月12日【免責(zé)聲明】本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與中國(guó)計(jì)量測(cè)控網(wǎng)無(wú)關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實(shí)，對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，請(qǐng)讀者僅作參考，并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。 (高靜壓活塞式壓力計(jì))

２８《計(jì)量與測(cè)試技術(shù)》２０１５年第４２卷第５期 ■ 活塞式壓力計(jì)專用砝碼質(zhì)量計(jì)算及量值溯源問(wèn)題分析高穎暴鑫呂偉鄭金娟（中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院，陜西西安７１００８９）摘要：本文重點(diǎn)分析了液體活塞式壓力計(jì)專用砝碼質(zhì)量在計(jì)算過(guò)程及量值溯源過(guò)程中存在的問(wèn)題，并針對(duì)問(wèn)題提出了合理性的建議或解決方法，有助于確保活塞式壓力計(jì)專用砝碼質(zhì)量量值的準(zhǔn)確性，從而有效提高活塞式壓力計(jì)輸出標(biāo)準(zhǔn)壓力的精度。關(guān)鍵詞：活塞式壓力計(jì)；重力加速度；折算質(zhì)量；空氣密度中圖分類號(hào)：ＴＢ９３５文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)科分類代碼：４１０５５ＤＯＩ：１０．１５９８８／ｊ．ｃｎｋｉ．１００４－６９４１．２０１５．０５．０１５ＰｉｓｔｏｎＰｒｅｓｓＤｅｄｉｃａｔｅｄＷｅｉｇｈｔＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄＴｒａｃｅａｂｉｌｉｔｙｏｆＱｕａｌｉｔｙＰｒｏｂｌｅｍＡｎａｌｙｓｉｓＧｕｏＹｉｎｇＢａｏＸｉｎＬüＷｅｉＺｈｅｎｇＪｉｎｊｕａｎ０引言議用公式（１）計(jì)算當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋夯钊綁毫τ?jì)是壓力計(jì)量專業(yè)非常重要的標(biāo)準(zhǔn)器。９８０６６５×（１－０００２６５×ｃｏｓ２） Φ ｇｈΦ＝（１）它是利用作用在活塞有效面積上的流體壓力與其所負(fù)荷１＋２ｈＲ的砝碼重力相平衡的原理進(jìn)行壓力測(cè)量的一種設(shè)備。活塞式壓力計(jì)標(biāo)準(zhǔn)壓力的輸出主要受活塞有效面積、活塞式中：Ｒ—地球半徑，６３７１×１０３ｍ；ｈ—測(cè)量地點(diǎn)的海拔高度，ｍ；———測(cè)量地點(diǎn)的緯度，°。專用砝碼質(zhì)量?jī)纱笠蛩氐挠绊憽６钊行娣e的計(jì)算Φ 與專用砝碼的質(zhì)量密切相關(guān)，因此專用砝碼的質(zhì)量計(jì)算由于我國(guó)國(guó)土面積遼闊，地形復(fù)雜多變，利用公式及其量值溯源的準(zhǔn)確與否是影響活塞式壓力計(jì)輸出標(biāo)準(zhǔn)（１）計(jì)算出來(lái)的重力加速度值與附錄Ｄ中給出的相同地壓力精度的重要因素。區(qū)的重力加速度值存在一定的差異。在海拔較高、緯度在活塞式壓力計(jì)專用砝碼質(zhì)量計(jì)算過(guò)程中，由于重變化較大的地區(qū)，如烏魯木齊，這種差異更為明顯。力加速度應(yīng)用的不準(zhǔn)確將會(huì)對(duì)壓力專業(yè)給出的專用砝碼附錄Ｄ中，烏魯木齊市的重力加速度為９８０１５－２的真空質(zhì)量值帶來(lái)一定的誤差；而在專用砝碼量值溯源ｍ，通過(guò)公示（１）計(jì)算出的烏魯木齊自治區(qū)計(jì)量院的重過(guò)程中，由于對(duì)質(zhì)量專業(yè)折算質(zhì)量與真空質(zhì)量的概念不力加速度為９８０３５ｍ－２，重力加速度誤差對(duì)活塞砝碼質(zhì)清晰以及對(duì)空氣浮力修正方法的不正確，將會(huì)對(duì)質(zhì)量專量引入的誤差達(dá)到了００２％，該誤差已經(jīng)達(dá)到了００５級(jí)活業(yè)給出的砝碼的折算質(zhì)量值帶來(lái)一定的誤差，甚至不可塞式壓力計(jì)砝碼質(zhì)量允許誤差的上限。而００５級(jí)為活塞式忽略。本文將從以下幾個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)分析，并針對(duì)問(wèn)壓力計(jì)的最低準(zhǔn)確度等級(jí)，顯而易見(jiàn)，對(duì)于比００５級(jí)更高等題提出了合理性的建議或解決方法，從而有效提高活 (高靜壓活塞式壓力計(jì))

基準(zhǔn)級(jí)微壓活塞壓力計(jì)，提供微壓溯源性 FPG8601是基準(zhǔn)級(jí)微壓活塞壓力計(jì)，解決了活塞式壓力計(jì)在微小壓力范圍內(nèi)以極小的不確定度提供長(zhǎng)期溯源性的需求。優(yōu)異的測(cè)量不確定度該系統(tǒng)在表壓和絕壓模式下覆蓋的量程均為0（絕壓為0.5Pa）～15kPa（2.2psi）。測(cè)量不確定度為讀數(shù)的±30ppm與一個(gè)非常小的門(mén)限誤差的組合，足夠小以能夠校準(zhǔn)量程低達(dá)130Pa(1Torr，0.5in.H2O)甚至13Pa(100mTorr，0.05in.H2O)的各種微壓傳遞標(biāo)準(zhǔn)。DHI有一份完整的不確定度分析報(bào)告（請(qǐng)參見(jiàn)DHI技術(shù)文章2090TN05）說(shuō)明FPG8601的測(cè)量不確定度。該儀器的穩(wěn)定度取決于碳化鎢活塞組和不銹鋼砝碼，所以FPG8601的校準(zhǔn)間隔與傳統(tǒng)的活塞式壓力計(jì)相同，并沒(méi)有其它特殊的維護(hù)要求。除了卓越的計(jì)量性能外，F(xiàn)PG8601還實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)控制；合理的尺寸和重量，在典型的高端計(jì)量實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下均可正常工作，沒(méi)有額外要求。 (高靜壓活塞式壓力計(jì))

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