活塞式压力计的测量误差

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张鹏程;;活塞压力计不确定度分析[A];2001全国压力计量测试技术年会论文集[C];2001年
许新民;;一等标准活塞式压力计有效面积的测量不确定度评定[A];2001全国压力计量测试技术年会论文集[C];2001年
汤雄;周谊东;;一等标准活塞式压力计活塞有效面积测量结果不确定度的评定与表示[A];2001全国压力计量测试技术年会论文集[C];2001年
KurtSolis;;活塞式压力计的基本原理及应用[A];2001全国压力计量测试技术年会论文集[C];2001年
KesselmanS.M;;微(差)压校验技术的发展及现状[A];2001全国压力计量测试技术年会论文集[C];2001年
PierreDelajoud;MartinGirard;;用于微小表压和绝压计量测试的力平衡式活塞压力计[A];2001全国压力计量测试技术年会论文集[C];2001年
(活塞式压力计的测量误差)

以0.8MPa为例，计算其所对应的输出电流值，由于压力变送器的压力值与输出电流值成线性对应关系，所以通过以下方法计算：
设0.8MPa时的电流值为x，则
计算得：x=8.267mA
用同样的方法分别计算出1.6MPa，2.3MPa，3.0MPa所对应的输出电流值如表2所示。
表2适应砝码压力的检定点压力值与输出电流值
检定点压力值/MPa输出电流/mA
0.004.000
1.6012.533
2.3016.267
3.0020.000
5、示值检定
零点检定：在大气压下变送器未承压时，电流标准器所显示的电流值。
打压检定：按确定好的检定点进行上行程检定，按需要的检定点压力值放好祛码，缓慢旋转手轮进行打压，并读取检定点输出电流值，做好记录。加压至满量程后逐渐回旋手轮进行减压，按每个检定点逐点缓慢地进行下行程检定，观察各点输出电流值，并做好记录。
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美国福禄克微压活塞式压力计FPG8601主要特点基准级微压活塞压力计，提供微压溯源性优异的测量不确定度全自动的力平衡控制支持表压、绝压和绝差压测量基准级微压活塞压力计，提供微压溯源性FPG8601是基准级微压活塞压力计，解决了活塞式压力计在微小压力范围内以极小的不确定度提供长期溯源性的需求。FPG8601采用了活塞式压力计原理：加到活塞缸有效面积上的压力被转换为成比例的力。然而，压力产生的力并不是与重力加速度引起的重量相平衡的，而是由活塞所在的力平衡压力传感器测得的。活塞缸套顶部和底部安装了压力室，可改变被用来定义压力的参考压力（对于表压来说是大气压，对于绝压来说是真空）。在常压下利用高压室和低压室调零压力传感器，剔除活塞的重量以及其它非所测压力的压力因素，使测量压力从零开始。根据活塞缸的有效面积和压力传感器测得的净压力值即可计算出差压值。力平衡式活塞压力计原理框图为了避免通过在汽缸中旋转活塞来确定其中心的不稳定性和机械方面的复杂性，FPG8601活塞是通过缸体-活塞缝隙中独立流通的润滑气压来确定中心的。缝隙呈圆锥形，收缩面对称朝向活塞末端。缸体－活塞缝隙为1～6mm，润滑压力比参考压力大40kPa，保证流入到测量室的气流非常小（低于总量的1sccm）。活塞两端的压力通过一个万向节连接系统传递到压力传感器，该系统将活塞保持在其重心。连接系统的通路也用来提供缸体－活塞润滑气。压力传感器被封闭在一个密封室内，润滑气通过该密封室流通。压力传感器密封室的设计有利于保持恒温，并且润滑气的相对湿度被保持在40～70%之间，从而使压力传感器的性能达到zui佳。优异的测量不确定度该系统在表压和绝压模式下覆盖的量程均为0（绝压为0.5Pa）～15kPa（2.2psi）。测量不确定度为读数的±30ppm与一个非常小的门限误差的组合，足够小以能够校准量程低达130Pa（1Torr，0.5in.H2O）甚至13Pa（100mTorr，0.05in.H2O）的各种微压传递标准。DHI有一份完整的不确定度分析报告（请参见DHI技术文章2090TN05）说明FPG8601的测量不确定度。该仪器的稳定度取决于碳化钨活塞组和不锈钢砝码，所以FPG8601的校准间隔与传统的活塞式压力计相同，并没有其它特殊的维护要求。除了卓越的计量性能外，FPG8601还实现了全自动控制；合理的尺寸和重量，在典型的高端计量实验室环境下均可正常工作，没有额外要求。全自动的力平衡控制FPG8601压力控制器通过调整限流阀的气流进行工作。限流阀的上游侧被连接到上方的FPG压力室，下游侧被连接到下方的FPG8601的压力室，并连接到大气压，或在绝压工作模式下连接到独立的真空源。压力控制器原理控制器中有几个具有不同导电系数的节流阀，并自动选择与相应的压力量程相匹配的一个。有2个质量流量控制器（MFC），其中1个用于压力粗调，另1个用于压力精调，MFC并联用于调整反馈环路中的流量。根据压力设置点和FPG8601压力测量值之差进行控制。有一个两级的压力调节器，其第二级以节流阀的下游侧为参考，它为质量流量控制器提供了一个稳定的输入压力。FPG8601包括一个基于Windows的系统控制器。系统控制器与FPG8601硬件及被测设备进行通信。FPGTools软件监测和控制FPG8601的工作，并支持多种高级功能，包括全自动工作、无值守测试程序并采集被测设备数据。所有的FPG8601和被测设备的数据均被记录为逗号分隔的数据文件，可方便地下载至其它应用程序进行分析。以下为FPGTools软件的部分功能：改变测量模式（表压/绝压）压力传感器自动调零，并自动设置跨距调整数据点平均时间工作状态发生过大变化时自动报警在低绝压模式下进行热蒸发修正被测设备设置测试程序定义和储存全自动测试实时绘制测试结果支持表压、绝压和绝差压测量FPG8601支持三种不同的测量模式：表压模式：把FPG8601的下方压力室和测试的“低”侧连接在一起，并和环境大气压相同。绝压模式：FPG8601的下方压力室被抽成真空，并用真空计测量残留真空。这种模式用于校准密封绝压的DUT。绝差压模式：把FPG8601的下方压力室和测试的“低”测连接在一起并抽成真空。这种模式用于校准相对于真空的差压被检对象。此外，FPG8601没有特殊环境要求，可安装在2m长的高质量实验台上。压力控制器常常安装在试验台下方。当需要使用绝压功能时，需要考虑真空泵的位置。如果需要，可以随系统提供定制的安装台。其工作环境要求为典型的高端计量实验室环境。
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3.使用中，显示器上显示的数字应连续变化，不应有缺笔画的现象，小数点显示位置应正确。如发现数字有缺笔画或小数点位置不止确时，要及时解决，补焊脱焊点或者更换数码管。
4.使用中，发现数字显示不稳定，检查环境有振动干扰或强电磁于扰要及时排除。若无干扰则压力计内部有故障，需认真排除。
5.应定期进行检定，确保测量准确度。
6.压力计暂不用时，保管储存中应注意防潮，防腐蚀。
四、数字压力计的故障与维修1.维修的困难。数字压力计的故障判断与维修比较困难，原因如下。
（1）说明简化、资料不全。说明书上提供的信息，往往少得可怜远不能满足维修的要求。这是因为牛产厂家为了自身的利益，怕在市场竞争中失败（有假冒产品），所以说明书等资料尽可能简化，仅绘出原理方框图，几乎没有较详细的结构图和电气线路图：
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西安智拓仪表的活塞式压力计质量很好的！
活塞压力计在长期的使用中，因弹性元件疲劳、传动机构磨损及化学腐蚀等造成测量误差。所以有必要对仪表定期进行校验，新仪表在安装使用前也应校验，以更恰当的估计仪表指示值的可靠程度。
一、校验仪器
活塞式压力计在一个密闭的容器内充满变压器油((6MPa以下)或蓖麻油。转动手轮使活塞向前推进，对油产生一个压力，这个压力在密闭的系统内向各个方向传递，所以进入标准仪表、被校仪表和标准器的压力都是相等的。因此利用比较的方法便可得出被校仪表的绝对误差。标准器由活塞和硅码构成。活塞的有效面积和活塞杆、硅码的重量都是已知的。这样，标准器的标准压力值就可根据压力的定义准确地计算出来。
(活塞式压力计的测量误差)

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