浮球活塞壓力計(jì)是以壓縮空氣或氮?dú)庾鳛閴毫υ矗跃芨∏蛱幱诠ぷ鳡顟B(tài)時(shí)的球體下部的壓力作用面積為浮球有效面積的一種氣動(dòng)負(fù)荷式壓力計(jì)。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(dāng)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(shí)，M&G浮球活塞壓力計(jì)便輸出一個(gè)穩(wěn)定而的壓力值。

　　浮球活塞壓力計(jì)的砝碼架上增、減砝碼時(shí)，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(huì)及時(shí)準(zhǔn)確地改變氣體的流入量，使系統(tǒng)重新達(dá)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(fù)荷之間的比例關(guān)系，確保了浮球式壓力計(jì)的高準(zhǔn)確度。

　　與活塞式壓力計(jì)相比，M&G浮球活塞壓力計(jì)具有下列特點(diǎn)：

　　1、 浮球式壓力計(jì) 內(nèi)置自動(dòng)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(shí) 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(jì) 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(shí)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(fù)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(jì) 所獨(dú)具的特性；

　　5、工作進(jìn)程中，氣流能不斷地對 浮球 體進(jìn)行自清洗，確保了儀器的高可靠性。M&G浮球活塞壓力計(jì)的底盤安裝在一個(gè)箱式底座上底盤即為 壓力計(jì) 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(jì) 與壓力源的連接。

　　M&G浮球活塞壓力計(jì)操作須注意：

　　1、增、減砝碼時(shí)一次不宜太多；

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

　　3、檢測進(jìn)程完結(jié)后應(yīng)去除砝碼、關(guān)閉浮球式壓力計(jì)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(jì)的輸出壓力值為所加砝碼及砝碼架上標(biāo)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(dāng)輸出壓力值小于壓力計(jì)上限值的10%時(shí)，誤差不超過上限值10%的±0.05%。

　　活塞式壓力計(jì)具有準(zhǔn)確度高、性能穩(wěn)定、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，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(jì)誤差主要來源有兩個(gè):一個(gè)是活塞有效面積A；另一個(gè)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(jì)的誤差影響很大。在不同地區(qū)使用活塞式壓力計(jì)要注意對砝碼的質(zhì)量按使用地點(diǎn)的重力加速度進(jìn)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(jì)有效面積計(jì)算中，重力加速度在等式兩邊約去。所以檢定有效面積時(shí)，重力加速度的準(zhǔn)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(jì)算壓力對應(yīng)的砝碼質(zhì)量。其計(jì)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(bǔ)——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(jì)使用地點(diǎn)的重力加速度，m/s2。

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

　　從JJG59-2007《活塞式壓力計(jì)》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(shí)際測量工作地點(diǎn)的緯度和海拔高度，以重力加速度計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，計(jì)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(jì)算

　　為了研究烏魯木齊地區(qū)重力加速度值測定不準(zhǔn)引入誤差對活塞式壓力計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置的影響，通過對自治區(qū)計(jì)量院壓力檢定室地理位置海拔高度、緯度實(shí)際測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算重力加速度值，并探討同一地區(qū)重力加速度測定不準(zhǔn)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(jì)算公式，得

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

　　經(jīng)過計(jì)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(dá)到0.02%，而JJG59-2007中zui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(zhǔn)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(jì)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(shí)際測量要求的需要，應(yīng)當(dāng)給定準(zhǔn)確的使用地點(diǎn)的重力加速度值。

浮球活塞壓力計(jì)表操作規(guī)程

　　1. 壓力表應(yīng)放置在操作方便、堅(jiān)固、無振動(dòng)的平臺上。

　　2. 操作前，先用水平調(diào)節(jié)螺絲校準(zhǔn)液位，即水平氣泡的氣泡必須位于中心位置。

　　3、打開油杯閥，反轉(zhuǎn)壓力表手輪，使活塞氣缸注油，然后關(guān)閉油杯閥。

　　4. 打開針閥，轉(zhuǎn)動(dòng)壓力計(jì)手輪產(chǎn)生初始壓力，抬起承載盤，使其與定位指示器的墨跡一致。

　　5. 增加重量以產(chǎn)生所需的檢查壓力。當(dāng)增加重量時(shí)，關(guān)閉針閥，以防止軸承盤下降。操作時(shí)，托盤必須順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。角速度保持在30到120 RPM之間。

　　6. 檢查完畢后，將手輪倒轉(zhuǎn)，并逐漸取下zui砝碼。然后，打開油杯閥，卸下所有的重量。

　　7. 當(dāng)關(guān)閉壓力計(jì)閥門時(shí)，要記住使用太多的力。避免損壞閥門。

　　M&G浮球活塞壓力計(jì)表使用注意事項(xiàng)：

　　1. 不要一次增加或減少太多的重量。

　　2、不必旋轉(zhuǎn)浮球壓力計(jì)的重量，過多的旋轉(zhuǎn)會(huì)影響儀器的度數(shù)。

　　3.測試過程結(jié)束后，將砝碼移走，關(guān)閉浮球式壓力計(jì)氣源閥，然后將被校準(zhǔn)的儀器移走。不要在壓力下拆卸儀器，以免擊球。

　　5. M&G浮球活塞壓力計(jì)的輸出壓力值為所增加的重量與重量架上標(biāo)注的壓力值之和，輸出壓力值的誤差不大于該值的0.05%。當(dāng)輸出壓力值小于壓力計(jì)上限值的10%時(shí)，誤差不超過上限值0.05%的10%。

　　運(yùn)行M&G浮球活塞壓力計(jì)時(shí)，應(yīng)先調(diào)整氣壓，然后打開氣閥和輸出閥，并在浮球上安裝重物架。當(dāng)球浮上水面后，壓力表輸出一個(gè)砝碼架標(biāo)示的壓力值。根據(jù)被測儀器的要求，一個(gè)接一個(gè)地在砝碼架上增加或減少所要求的壓力值，當(dāng)球再次漂浮時(shí)，壓力表就可以輸出所要求的校準(zhǔn)壓力。