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活塞式压力计的探讨及检定规程 |
作者：admin 来源：本站 发表时间：2012-01-05 09:13:54 点击：2519 |
我国各生产厂家生产的压力计专用砝码，其质量一般是按标准重力加速度（9.80665m/s2）计算后制作的。但是各地的重力加速度都不同，同一台压力计的一组专用砝码，在不同地区使用时， 所得到的压力值也不相同，甚至会严重影响压力计的准确度。
［关键词］压力计活塞式探讨
二等活塞式压力计是由专用砝码直接作用在活塞上的活塞式压力计，在计量检定单位作为二等标准检定精密压力表使用。新购置的活塞式压力计在使用之前都要经检定合格，但是在使用中有时还会存在示值不准确、重复性超差等问题。这是因为活塞式压力计受到重力加速度影响、空气浮力影响、温度影响和活塞有效面积随压力改变的误差修正等几个方面的影响。在实验室条件下，空气浮力影响、温度影响可以忽略不计，对于重力加速度的影响、活塞有效面积随压力改变的误差修正则是必须考虑的。
一、 重力加速度影响的修正
我国各生产厂家生产的压力计专用砝码，其质量一般是按标准重力加速度（9.80665m/s2）计算后制作的。我国幅员辽阔，各地的重力加速度都不同，同一台压力计的一组专用砝码，在不同地区使用时， 所得到的压力值也不相同，甚至会严重影响压力计的准确度。如在上海新购置一台压力计，其专用砝码的质量是按标准重力加速度计算后制作的，若不作重力加速度修正而在山东使用，将引起±0.157%的误差。因此，新购置的压力计必须进行重力加速度的修正。
重力加速度与所在地的海拔高度、地理纬度有关，可用式（1）计算。
gφ=9.80665×(1-0.00265cos2φ)1+2HR
式中:gφ——压力计使用地点重力加速度（m/s2）
R——地球半径，R=6371×103计算
H——测量地点的海拔高度（m）
φ—— 压力计使用地点的地理纬度
若按gA修正的压力计砝码移至B地（重力加速度为gB）,使用时，两地测得的压力值有如下关系：
PA=PBgAgB
这就是说，用同一组专用砝码在A地测得的压力值PA是在B地测得的压力值PB的gA/gB倍。压力计在两地测得的压力比等于两地的重力加速度之比。
二、活塞有效面积随压力改变的修正值
活塞有效面积随压力的总改变量方程为：△A=AβP0
对于测量上限为6Mpa以下的活塞压力计， 因被测量力较小，活塞有效面积的改变也小，压力计的准确度已经包含这项误差，可不修正。而对于量限为25Mpa以上的压力计，此项误差必须进行修正。
测量上限为25Mpa的压力计，活塞的变形量为：
△A=A（2.75×10-6×25）= 0.000069A
其相对误差为：
δA=△A/A=±0.007%
式中：A——活塞的有效面积标称值0.2cm2
测量上限为250MPa的压力计活塞变形量为：
△A=A(2.75×10-6×250)=0.00069A
其相对误差为：
δA=△A/A=±0.069%
式中：A——活塞有效面积标称值0.05 cm2
根据GB6863—1986《活塞压力计》国家标准规定：测量上限为（25-60）MPa的压力计，由于活塞受压变形需对砝码质量进行修正，其计算公式为：
m1=ρA1g1+ρbρc(1+βρj)
式中：ρj—测量上限的一半。这个计算式不要求砝码按编号顺序使用，给检定带来方便。
测量上限为250Mpa压力计，有于活塞受压变形对砝码质量进行修正，其计算式为：
m1=ρA1g1+ρbρc(1+βρj)(1+2βpn)
式中：p——10Mpa，
g——压力计使用地点的重力加速度m/s2
n——砝码顺序号的数值。
起始压力计按不变形压力计砝码质量计算式计算，使用时按砝码顺序号使用。
综合以上的讨论，活塞压力计示值受重力加速、空气浮力、温度和活塞受压力变形等影响的修正量可以分别修正，也可以按照下式进行总的修正：
P=(m0+m1+m2+……)1-ρbρcgA01+(α1+α2)(t-20)·β·p0·9·9.90665
式中：P0——在20℃时活塞不变形情况下的压力值（MPa）,且
p0= m0+m1+m2……A01-ρbρcg9.90665
式中：A0—在20℃时，不变形的活塞有效面积（m2），其余符号意义同前。活塞式压力计西仪中威 |
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