全国咨询热线

4000-118-588
029-88643194

您现在所在位置:首页 > 新闻中心 > 技术文章 > 正文

活塞压力计测量不准确怎么办?​

文章出处:人气:0发表时间:2019-9-24 15:57:55

  导读:活塞压力计测量不准确怎么办?0.02级活塞式压力计作为检定静态压力的计量标准,其作为测量标准的不确定度评定尤为重要,本文根据工作原理建立数学模型,分析不确定度来源,给出测量标准的合成不确定度和扩展不确定度。 中国论文网 https://www.xzbu.com/1/view-10941432.htm  [关键词]活塞;测量不确定度;评定 

  中图分类号:TH812.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)47-0397-02 

  引言 

  活塞式压力计作为一种高效测压仪器,具有稳定性高,成本和维护费低等特点,主要用于计量检测机构、校准实验室以及生产或科学实验环节作为压力标准器。 

  1 概述 

  活塞式压力计是基于流体静力学平衡原理、帕斯卡定律测量压力的高精度压力测量仪器设备。主要由活塞组件、专用砝码和加载造压装置等组成。加放于活塞承重盘上的砝码及活塞本体的重力,作用在活塞筒内可以垂直升降、自由转动的活塞杆上,产生的压力与被测压力相平衡,就能精确测量被测压力。因工作介质不同(可为气体或液体),还可以有很宽的压力测量范围,广泛应用于小压力、中压力、高压力、甚至超高压力的测量。 

  2 不确定度评定 

  2.1 测量方法 

  将活塞式压力计与标准活塞式安装在校验器上,调节好活塞系统水平及其垂直度,根据流体静力学平衡原理及帕斯卡定律,用直接测量法进行压力测量,从而测得被检压力值。 

  2.2 数学模型: 

  式中:F-活塞及所加砝码在重力场中产生的力 

  A-活塞有效面积; 

  式中:m-专用砝码质量;g-重力加速度;-空气密度;-砝码密度;-流体的表面张力系数;C-活塞的周长;-活塞杆和活塞筒之间的摩擦力,表现为活塞的灵敏阈;-活塞组件在零压和20℃下的有效面积;、-活塞杆和活塞筒的线性膨胀系数;t-活塞组件温度;P-工作压力; 

  实际使用活塞式压力计精密测量压力时,还须考虑其它因素的影响量。如压力测量取压点至活塞下端面的距离h引入的液(气)柱差修正项,当测量点高出活塞低端时h为负,反之为正,为测压介质密度;测量绝压时,还须引入真空罩中参考真空(当测量表压时为零),故要求较高的情况下活塞式压力计测量压力表达式如下式: (5) 

  2.3 不确定度的来源 

  2.3.1 专用砝码质量引入的不确定度分量; 

  2.3.2 重力加速度引入的不确定度分量; 

  2.3.3 空气密度引入的不确定度分量; 

  2.3.4 标准器引入的不确定度分量; 

  2.3.5 活塞组件温度引入的不确定度分量; 

  2.3.6 活塞轴线与重力方向的夹角引入的不确定度分量; 

  2.3.7 压力形变系数引入的不确定度分量; 

  2.3.8 液柱差测量误差引入的不确定度分量; 

  2.4 测量不确定度评定 

  以量程为(0~0.6)MPa活塞式压力计为例,各输入量及灵敏系数见表1: 

  2.4.1 专用砝码质量引入的不确定度 

  依据规程,0.02级活塞式压力计专用砝码质量的最大允许误差为±0.008%,服从均匀分布,则不确定度为 

  2.4.2 重力加速度引入的不确定度 

  重力加速度可以通过直接测量得到,南京重力加速度为9.7949m/s2,重力加速度最大允许误差为0.00005m/s2,服从均匀分布,则: 

  由压力对重力加速度的灵敏系数为:0.1s2/m,可得重力加速度引入不确定度为: 

  2.4.3 空气密度引入的不确定度 

  对于低海拔地区,空气密度取1.2kg/m3,一般空气密度变化在,服从均匀分布,则空气密度不确定度为: 

  压力对空气密度的灵敏系数为: 

  则由空气密度引入的不确定度为: 

  2.4.4 标准器引入的不确定度 

  由活塞式压力计检定规程可知,0.02级标准活塞式压力计有效面积最大允许误差可认为是正态分布则: 

  压力对有效面积的灵敏系数为: 

  2.4.5 活塞组件温度引入的不确定度 

  依据规程,0.02级活塞式压力计活塞温度变化范围为1℃,服从均匀分布,则温度t的不确定度为: 

  碳化钨线性温度膨胀系数为,活塞与活塞筒材料均为碳化钨,则压力对温度的灵敏系数为,则活塞组件温度引入的不确定度为: 

  2.4.6 活塞轴线与重力方向的夹角引入的不确定度 

  依据规程,0.02级活塞式压力计活塞轴线偏离垂直方向角度应小于2分,服从均匀分布,则不确定度为: 

  压力对活塞轴线偏离垂直方向夹角灵敏系数为:。 

  则活塞轴线与重力方向的夹角θ引入的不确定度为: 

  2.4.7 压力形变系数引入的不确定度 

  碳化钨活塞压力形变系数为,服从均匀分布,则不确定度为。 

  活塞压力计测量上限为0.6MPa,则由压力形变系数引入的不确定度为: 

  2.4.8 液柱差引入的不?_定度 

  液柱差的影响以小量程液体活塞压力计最为明显,测量上限为0.6MPa活塞式压力计一般确定活塞位置差不确定度可达2mm,服从均匀分布,则不确定度为: 

  由0.6MPa活塞式压力计工作压力下限不大于0.04MPa,压力对液柱差的灵敏系数为:。 

  则由液柱差引入的不确定度为 

  2.5 标准不确定度一览表 

  2.6 合成标准不确定度 

  以上各分量互不相关,在不确定度合成中贡献小于1/10,忽略不计,则: 

  (22) 

  2.7 扩展不确定度评定 

  取包含因子k=2,则扩展不确定度为 

  结论 

  0.02级活塞式压力计一般作为区域计量单位的最高标准,起着量值溯源和传递的作用。其不确定度评定过程较为复杂,不确定度来源需考虑齐全,计算时应注意量纲、单位制的统一,以保证评定数据准确可靠。对于其它量程0.02级活塞式活塞式压力计的不确定度评定可参考本方法。 



活塞压力计测量不准确怎么办?

0.05级活塞式压力计YS-2.5/YS-25/YS-250

YS-2.5活塞式真空压力计的精度0.05级和0.02级压力范围是-0.1-0.25MPa,其中0.05级的砝码是碳钢的,也可根据客户的要求做不锈钢砝码的。一般情况下,0.02级的本身会带具有国法级的检定证书,砝码为不锈钢的。并且这个压力范围可以扩展到-0.1-0.6MPa.

YS-2.5的相关参数

活塞式真空压力计产品类别:活塞压力计

活塞式真空压力计产品规格:-0.1-0.25

活塞式真空压力计产品型号:YS-2.5

 产品说明:

YS-2.5型活塞式真空压力计以下简称压力计)用于检验各种等级精度压力表和传感器。

   工     作     原     理

活塞式真空压力计活塞系统和加在活塞上的砝码的重量作用在活塞有效面积上所产生的压力作为标准压力,活塞式真空压力计计通过管路的工作介质,将压力传递到精密压力表。

活塞式真空压力计仪器活塞系统中承重杆和滚花螺母重为0.05Kg,余下活塞拨杆等重量也为0.05Kg,测0.005MPa这点时需取下承重杆和滚花螺母。

   技   术   数   据

1、活塞式真空压力计测量范围: -0.005 ~ -0.1MPa; 0.005~0.25MPa 

2、活塞式真空压力计精度等级: 0.05级

3、活塞式真空压力计砝码配套:压力砝码:0.05、0.02MPa各3个; 0.01、0.005MPa各2个。  

          负压砝码: -0.02MPa 4个;-0.01MPa    1个

4、活塞式真空压力计接表螺纹:M20x1.5。

5、活塞式真空压力计外形尺寸:700x400x520=长x宽x高


热销产品 了解更多+

西安云仪校验仪表厂

地址:陕西省西安市国际港务区陆港大厦B1203  生产部:西安高陵区融豪工业园20#

电话:4000-118-588    传真:029-88611928  邮箱:yunyi@369yb.com

© Copyright 2018- 2028 西安云仪版权所有    备案号:陕ICP备11013589号

扫一扫,获取压力检定方案

电话 电话 微信 微信

在线客服

电话
咨询热线 4000-118-588