浮球活塞壓力計是以壓縮空氣或氮氣作為壓力源，以精密浮球處于工作狀態(tài)時的球體下部的壓力作用面積為浮球有效面積的一種氣動負荷式壓力計。精密浮球置于筒形的噴嘴內(nèi)部，專用砝碼通過砝碼架作用在球體的頂端，噴嘴內(nèi)的氣壓作用在球體下部，使浮球在噴嘴內(nèi)飄浮起來。當已知質(zhì)量的專用砝碼所產(chǎn)生的重力與氣壓的作用力相平衡時，浮球活塞壓力計便輸出一個穩(wěn)定而的壓力值。

　　浮球活塞壓力計的砝碼架上增、減砝碼時，將改變測量系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，致使浮球下降或上升，排入大氣的氣體流量隨即發(fā)生改變，浮球下部的壓力則發(fā)生變化，流量調(diào)節(jié)器會及時準確地改變氣體的流入量，使系統(tǒng)重新達到平衡狀態(tài)，保持浮球的有效面積恒定，保持輸出壓力與砝碼負荷之間的比例關(guān)系，確保了浮球式壓力計的高準確度。

　　與活塞式壓力計相比，浮球活塞壓力計具有下列特點：

　　1、 浮球式壓力計 內(nèi)置自動流量調(diào)節(jié)器，增減砝碼后無須再作任何操作，即可行到的輸出壓力。

　　2、工作時 浮球 不下降，可連續(xù)穩(wěn)定地輸出的壓力信號；

　　3、 浮球式壓力計 具有流量自行調(diào)節(jié)功能，其度與操作者的技術(shù)水平無關(guān)；

　　4、儀器工作時氣流使 浮球 懸浮于噴嘴內(nèi)，球體與噴嘴之間處于非接觸狀態(tài)。其摩擦小、重復性好、分辨能力高，且免除了旋轉(zhuǎn)砝碼的必要。這是 浮球式壓力計 所獨具的特性；

　　5、工作進程中，氣流能不斷地對 浮球 體進行自清洗，確保了儀器的高可靠性。浮球活塞壓力計的底盤安裝在一個箱式底座上底盤即為 壓力計 的工作臺面。其上設(shè)有水平儀和操控閥，其側(cè)設(shè)有氣源接口，用于 壓力計 與壓力源的連接。

　　浮球活塞壓力計操作須注意：

　　1、增、減砝碼時一次不宜太多；

　　2、不必旋轉(zhuǎn)浮球式壓力計的砝碼，過多的旋轉(zhuǎn)會影響儀器的度；

　　3、檢測進程完結(jié)后應去除砝碼、關(guān)閉浮球式壓力計氣源閥，然后再取下被校儀表。不能在加壓狀態(tài)下撤除被測儀表，以免沖擊浮球；

　　4、浮球式壓力計的輸出壓力值為所加砝碼及砝碼架上標明的壓力數(shù)值之和，輸出壓力值的誤差不超過該值的±0.05%。當輸出壓力值小于壓力計上限值的10%時，誤差不超過上限值10%的±0.05%。

　　活塞式壓力計具有準確度高、性能穩(wěn)定、操作簡單等優(yōu)點，在量值傳遞、精密測量、常規(guī)測量方面得到了廣泛的推廣和使用。

　　活塞式壓力計誤差主要來源有兩個:一個是活塞有效面積A；另一個是砝碼質(zhì)量m。由于各地重力加速度不同，對活塞式壓力計的誤差影響很大。在不同地區(qū)使用活塞式壓力計要注意對砝碼的質(zhì)量按使用地點的重力加速度進行修正。

　　一、問題的提出

　　在活塞有效面積檢定中，其被檢活塞式壓力計有效面積計算中，重力加速度在等式兩邊約去。所以檢定有效面積時，重力加速度的準確與否對其沒有影響。

　　活塞專用砝碼質(zhì)量是根據(jù)已經(jīng)測得的活塞面積，計算壓力對應的砝碼質(zhì)量。其計算公式為

　　式中:m——專用砝碼質(zhì)量，kg；p——被測量壓力值，Pa；A′——被檢活塞的有效面積，m2；ρa——周圍空氣密度，kg/m3；ρm—專用砝碼、活塞及其連桿材料密度，kg/m3；g——活塞式壓力計使用地點的重力加速度，m/s2。

　　重力加速度是其中一個重要的計算參數(shù)，其準確性直接影響活塞質(zhì)量。

　　從JJG59-2007《活塞式壓力計》檢定規(guī)程中可知，烏魯木齊地區(qū)的平均重力加速度值為9.8015m/s2，而通過實際測量工作地點的緯度和海拔高度，以重力加速度計算公式進行計算，計算出的重力加速度值與JJG59-2007給出的重力加速度值相差很大。

　　二、誤差計算

　　為了研究烏魯木齊地區(qū)重力加速度值測定不準引入誤差對活塞式壓力計標準裝置的影響，通過對自治區(qū)計量院壓力檢定室地理位置海拔高度、緯度實際測量的數(shù)據(jù)進行分析，計算重力加速度值，并探討同一地區(qū)重力加速度測定不準對引入誤差數(shù)值的影響。

　　我院壓力檢定室的緯度是43.989°、海拔高度是730m。通過重力加速度計算公式，得

　　式中:R——地球半徑，等于6371×103m；h——測量地點的海拔高度；Φ——測量地點的緯度。

　　經(jīng)過計算，我院的重力加速度g=9.8035m/s2，而JJG59-2007中烏魯木齊的重力加速度為9.8015m/s2，重力加速度誤差將引起活塞砝碼質(zhì)量誤差達到0.02%，而JJG59-2007中最低級別的0.05級活塞砝碼質(zhì)量的zui大允許誤差僅為±0.02%，0.02級和0.005級活塞的砝碼質(zhì)量要求更高。所以，JJG59-2007中給定的重力加速度不能滿足高準確度的需求。

　　重力加速度與海拔高度、緯度有直接的關(guān)系，經(jīng)計算得知在我國所處的區(qū)域內(nèi)，緯度相差1°的兩地g值相差(0.0006～0.0009)m/s2。在同一緯度地區(qū)海拔每升高30m，g值減小約0.0001m/s2。g值每變化0.000lm/s2，引起活塞質(zhì)量的誤差大約為0.001%。所以為滿足實際測量要求的需要，應當給定準確的使用地點的重力加速度值。

　浮球活塞壓力計是按照國家最新“活塞式壓力計”檢定規(guī)程要求新研發(fā)設(shè)計制造。由于活塞式壓力計的關(guān)鍵部件使用了高硬度和低溫度線膨脹系數(shù)的碳化鎢材料, 從而提高了活塞的耐磨性 ,因此受壓力后形變極小(可忽略不計)，性能極其穩(wěn)定。活塞的工作介質(zhì)采用了癸二酸二異辛酯，從而使壓力計具有極高的靈敏度。

　　由于采用了新材料、新技術(shù)、新工藝，所以新的浮球活塞壓力計的各項技術(shù)指標有了很大提高。從而廣泛用來檢定數(shù)字壓力計、精密壓力表、壓力變送器、壓力傳感器等壓力儀器儀表。

　　浮球活塞壓力計是以壓縮空氣或氮氣作為壓力源，以精密浮球處于工作狀態(tài)時的球體下部的壓力作用面積為浮球有效面積的一種氣動負荷式壓力計。精密浮球置于筒形的噴嘴內(nèi)部，專用砝碼通過砝碼架作用在球體的頂端，噴嘴內(nèi)的氣壓作用在球體下部，使浮球在噴嘴內(nèi)飄浮起來。當已知質(zhì)量的專用砝碼所產(chǎn)生的重力與氣壓的作用力相平衡時，浮球活塞壓力計便輸出一個穩(wěn)定而的壓力值。

　　浮球活塞壓力計的砝碼架上增、減砝碼時，將改變測量系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，致使浮球下降或上升，排入大氣的氣體流量隨即發(fā)生改變，浮球下部的壓力則發(fā)生變化，流量調(diào)節(jié)器會及時準確地改變氣體的流入量，使系統(tǒng)重新達到平衡狀態(tài)，保持浮球的有效面積恒定，保持輸出壓力與砝碼負荷之間的比例關(guān)系，確保了浮球式壓力計的高準確度。

　　浮球活塞壓力計具有下列特點：

　　1、浮球式壓力計內(nèi)置自動流量調(diào)節(jié)器，增減砝碼后無須再作任何操作，即可行到的輸出壓力。

　　2、工作時浮球不下降，可連續(xù)穩(wěn)定地輸出的壓力信號。

　　3、浮球式壓力計具有流量自行調(diào)節(jié)功能，其度與操作者的技術(shù)水平無關(guān)。

　　4、儀器工作時氣流使浮球懸浮于噴嘴內(nèi)，球體與噴嘴之間處于非接觸狀態(tài)。其摩擦小、重復性好、分辨能力高，且免除了旋轉(zhuǎn)砝碼的必要。這是浮球式壓力計所獨具的特性。

　　5、工作進程中，氣流能不斷地對浮球體進行自清洗，確保了儀器的高可靠性。浮球式壓力計的底盤安裝在一個箱式底座上，底盤即為壓力計的工作臺面。其上設(shè)有水平儀和操控閥，其側(cè)設(shè)有氣源接口，用于壓力計與壓力源的連接。

　　浮球活塞壓力計操作注意：

　　1、增、減砝碼時一次不宜太多。

　　2、不必旋轉(zhuǎn)浮球式壓力計的砝碼，過多的旋轉(zhuǎn)會影響儀器的度。

　　3、檢測進程完結(jié)后應去除砝碼、關(guān)閉浮球式壓力計氣源閥，然后再取下被校儀表。不能在加壓狀態(tài)下撤除被測儀表，以免沖擊浮球。

　　5、浮球活塞壓力計的輸出壓力值為所加砝碼及砝碼架上標明的壓力數(shù)值之和，輸出壓力值的誤。

　　精密浮球置于筒形的噴嘴內(nèi)部，專用砝碼通過砝碼架作用在球體的頂端，噴嘴內(nèi)的氣壓作用在球體下部，使浮球在噴嘴內(nèi)飄浮起來。當已知質(zhì)量的專用砝碼所產(chǎn)生的重力與氣壓的作用力相平衡時，浮球活塞壓力計便輸出一個穩(wěn)定而的壓力值。

　　浮球活塞壓力計的操作時應先調(diào)整好氣源壓力，然后打開氣源閥和輸出閥并將砝碼架套在浮球上。待浮球浮起后，壓力計即輸出一個砝碼架上所標志的壓力值。逐一按被測儀表的要求在砝碼架上增、減所需壓力值的砝碼，當浮球再次浮起后，壓力計即能輸出所需校驗用壓力。