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zui高氣源壓力(MPa)0.7 zui低氣源壓力(MPa)輸出壓力的1.5倍（低于0.3MPa時(shí)為0.3MPa）額定氣源壓力時(shí)的耗氣量(l/h)≤150 外形尺寸(mm)380×240×260 重量(kg)≈15 銀飛電子主要銷售通信設(shè)備、儀器儀表、電力設(shè)備、熱工儀表、校準(zhǔn)設(shè)備及工具配件。有多功能多產(chǎn)品校準(zhǔn)器、電能功率校準(zhǔn)器、活塞式壓力計(jì)（氣體、高壓、液體、真空）、多功能電氣安全校準(zhǔn)器、示波器、頻率計(jì)、萬(wàn)用表、阻抗分析儀、功率計(jì)、LCR數(shù)字電橋、音頻分析儀、電容測(cè)試儀、電感測(cè)試儀、安規(guī)測(cè)試儀、直流電阻測(cè)試儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀、頻譜儀、任意波形發(fā)生器、溫度校準(zhǔn)儀、數(shù)字測(cè)溫儀、信號(hào)發(fā)生器、電源、電子負(fù)載、綜合測(cè)試儀、信號(hào)源、濾波器測(cè)試儀、材料試驗(yàn)機(jī)、溫度傳感器、熱像儀、變壓器測(cè)試儀、噪聲源、視頻分析儀、過(guò)程校準(zhǔn)儀、溫度巡檢儀、超級(jí)測(cè)溫電橋、黑體爐、靜電放電干擾模擬器、雷擊浪涌干擾模擬器、周波跌落模擬器、輻射抗擾度系統(tǒng)、脈沖群干擾模擬器、傳導(dǎo)抗擾度測(cè)試系統(tǒng)、傳導(dǎo)騷擾測(cè)試系統(tǒng)、輻射騷擾測(cè)試系統(tǒng)等儀器。 (活塞式壓力計(jì)TY-6)

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 (活塞式壓力計(jì)TY-6)

其中R為活塞簡(jiǎn)半徑，r為活塞半徑，取活塞間隙為h，則R=r+h，代入上式并取一級(jí)近似有: 則活塞組件的有效面積為: A0=πR2n=πr2+πrh 即:活塞組件的有效面積為活塞桿的面積與活塞間隙面積的一半。活塞組件的有效面積可由三種方法得到: a)直接幾何尺寸側(cè)量 b)下降速度測(cè)量 c)由上級(jí)標(biāo)準(zhǔn)傳遞得到 [I+αc+αP(t-20'C)]項(xiàng)為溫度變化修正項(xiàng)，αc和αP為活塞桿和活塞筒的線性熱形脹系數(shù)，t為活塞組件溫度。 (1+λP)項(xiàng)為壓力形變修正項(xiàng)，λ為壓力形變系數(shù)，P為工作壓力。對(duì)于自由形變活塞，壓力形變系數(shù)可由理論導(dǎo)出，反壓型活塞，則壓力形變系數(shù)由實(shí)驗(yàn)得到。 (活塞式壓力計(jì)TY-6)

變壓器油（20℃時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度9×10-6～12×10-6m2/s）壓力計(jì)重量（連砝碼）壓力計(jì)乃是應(yīng)用靜壓平衡原理的計(jì)量?jī)x器：即活塞本身和加在活塞上的專用砝碼重量（G）作用在活塞面積（S）上所產(chǎn)生的壓力（P）與液壓容器內(nèi)所產(chǎn)生的壓力相平衡，來(lái)測(cè)定被校驗(yàn)儀表的壓力大小：P=G/S式中G=mg（m：砝碼質(zhì)量，g：重力加速度）產(chǎn)品出廠時(shí)g值用標(biāo)準(zhǔn)重力加速度來(lái)定。用戶使用時(shí)g值應(yīng)該當(dāng)?shù)刂亓铀俣葋?lái)定，并按計(jì)算值修正砝碼G的重量壓力計(jì)系由校驗(yàn)泵（壓力發(fā)生系統(tǒng)）和活塞部分（壓力測(cè)量系統(tǒng)）兩部分組成。校驗(yàn)泵（壓力發(fā)生系統(tǒng)）包括手搖壓力泵（13）、油杯（1）、進(jìn)油閥（3）及兩個(gè)針形閥（2）、（15），在針形閥（15）上裝有聯(lián)接螺帽（8），用以連接被校驗(yàn)的壓力表。 (活塞式壓力計(jì)TY-6)

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