真空活塞式压力计

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压力与力值的关系基本因素
影响压力与力值关系的基本因素有：浮力、重力加速度、流体表面张力系数，以及温度系数引起的线性膨胀、压力系数引起的弹性变形对活塞有效面积的影响等。
由压力的基本定义：
Pr=F/Ac(2)
Pr---活塞工作端面压力值
F---作用在活塞上的力值（砝码重力）
Ae---活塞系统有效面积
F=Ma·g1(3)
Pr=Ma·g1/Ac(4)
Ma=砝码质量(经标准检定给出的表观值,包括活塞及连接件质量)。
gl=使用地点重力加速度。
根据阿基米德定律:物体受到的浮力等于物体排开的流体的重量。物体在空气中的重量要小于物体在真空环境中的重量，减少的重量等于物体排开的空气的重量，近似等于空气的密度乘以物体的体积。对于形状不规则的物体，体积很难通过几何测量的方法计算得到，即便可以通过计算得到，还需要知道该物体材料的密度。如果物体的质量是以表观值表示而不是以真实质量表示的，则在进行浮力修正时，只要知道称量该物体质量时所使用的标准砝码的密度就可以了。这种方法已被普遍接受，并使得浮力影响修正得以简化。
(真空活塞式压力计)

式中P1、P2—当地空气和祛码的密度，kg/m3
可见，若忽略空气浮力的影响，将使所测压力值偏大。
温度变化的影响
当环境温度不是20℃时，应在式（3-20）中引进如下温度修正因子
活塞式压力计的原理及注意事项详细解析
式中a1、a2--活塞与活塞缸材料的线膨胀系数，℃-1
t--工作时的环境温度，℃;
AO--20℃时活塞的有效面积，m2
B—压力每变化9.80665Pa时活塞有效面积的变化率，Pa-1
当活塞与活塞缸材料相同时
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式中E—活塞与活塞缸材料的弹性模量，Pa;
u—活塞与活塞缸材料的泊松比;
r、R—活塞、活塞缸半径，m
(真空活塞式压力计)

§3(第三章)检测仪表与传感器技术参数：压力、温度等技术工具：压力表，温度计等检测仪表应包括：信号检出及显示一、测量过程与测量误差测量过程与测量误差计量器具分为计量基准、计量标准、工作用计量器具三种。a)计量基准由国务院计量行政部门负责建立，作为统一全国量值的最高依据b）按国家计量检定系统表规定的准确度等级，用于检定较低等级计量器具或工作计量器具的计量器具叫做计量标准c）工作计量器具是用于现场测量二、仪表的性能指标仪表的性能指标仪表的性能指标例题分析§3-2压力检测及仪表压力:由气体或液体均匀垂直地作用于单位面积上的力一、压力单位及测压仪表1.压力定义2.单位3、压力的表示压力的表示：绝对压力单位面积所受到的力相对压力（表压）绝对压力与大气压之差P表压=P绝-P大气真空度大气压与绝对压力之差P真空度=P大气-P真绝P负压=P真绝-P大气4、压力计的分类与工作原理工业压力计通常按敏感元件的类型进行分类：液柱式压力计活塞式压力计弹性式压力计电气式压力计液柱式压力计测量原理：P=h?所以h=P/?液柱式压力计活塞式压力计测量原理：通过流动介质将压力转换成活塞上所加平衡砝玛的质量精确度高允许误差:±0.02~±0.05%测量范围:几千Pa~几千MPa常用作标准仪表，检验其它压力计标准传递活塞式压力计二、弹性式压力计工作原理：利用弹性元件在被测介质压力作用下产生弹性变形,再通过转换装置转换为位移量进行测量。特点:结构简单,测量范围宽几百Pa~1000MPa精度不太高核心:弹性元件1.弹性元件弹簧管式弹性元件单圈弹簧管多圈弹簧管薄膜式弹性元件波纹管式弹性元件2.弹簧管管压力表电接点信号压力表三、电气式压力计原理通过机械和电气元件将压力转换成电信号进行传输及显示的仪表组成霍尔片式压力传感器常见压力传感器外形膜片膜合测量低压1600Pa~2.50MPa100Pa~60000Pa用于微压或低压测量压力传感器测量电路指示器记录仪控制器压力电量压力变送器电气式压力计分两大类弹簧管式电气压力计（电远传弹性压力计）电气式压力计OEM压力芯片OEM血压计本安压力变送器湿式压力变送器暖风空调压力计微型探针压力计双膜压差变送器绝压变送器隔膜压力变送器电容压力变送器微压变送器隔离液位变送器隔离压差变送器高温压力变送器隔离压力变送器通用压力变送器数字压力变送器工业压力变送器OEM：Originalequipmentmanufacturer.原始设备制造商**检测仪表：用来检测生产过程中有关技术参数的技----------术工具。检测仪表敏感元件传感器显示仪表对被测变量作出响应,把它转换为适合测量的物理量.感受非电量（被测量）大小，并按一定的规律转换成可用输出信号（一般为电、气压信号）.将检测结果以指针位移、数字、图像等形式,准确地指示、记录或储存.传感器配以适当的信号调理电路把检测到的信号进一步转换成统一标准的电或气信号的装置---变送器0~10mA，4~20mA，0.02~0.1MP测量是用实验的方法,求出某个量的大小。举例测一段导线的长度测量实质：是将被测参数与其相应的测量单位进行比较，得出测量值（指示值）的过程。单位—基准规定真值或约定真值§3-1概述米基准：光在真空中1/299792458S时间间隔内所经路径的长度。相对真值:计量器具按精度不同分为不同等级，上一等级的指示值即为下一等级的真值测量误差：由仪表读得的被测值(测量值)与被测参数的真实值之间的差距。绝对误差xI：仪表指示值,xt：被测量的真值由于真值无法得到x：被校表的读数值，x0：标准表的读数值相对误差测量误差按其产生原因的不同,可以分为三类：系统误差疏忽误差偶然误差标准传递1.精确度说明：仪表的测量误差可以用绝对误差Δ来表示。但是，
(真空活塞式压力计)

活塞式压力计性能特点：
◆活塞式压力计量程宽，在下限1MPa时，基本误差均为±0.05%，可见一台100型压力计，可抵目前国产测量上限6、60、100MPa三台压力计使用。
◆活塞式压力计活塞和活塞筒采用高强度，高硬度和低温度线胀系数的碳化钨材料制成，经计算：受压形变误差可忽略不计；工作环境温度可放宽至20±5℃；性能极其稳定。
◆活塞式压力计活塞和活塞筒经精工研磨，其圆度误差和间隙极小，因而摒弃现在国产压力计使用的传压介质蓖麻油粘度为（900－1100）mm2/s，而采用粘度很小的，活塞式压力计国际高压比对时指定的癸二酸二乙辛脂（乙基已基）酯粘度为（20－25）mm2/s为传压介质，从而保证压力计有极高的灵敏度。
(真空活塞式压力计)

研磨制成，温度膨胀系数小，变形量小，因而保证活塞有效面积周期变化率小，工作环境温
度宽，性能稳定。
2、由于采用新材料、新技术、新工艺，所以新的活塞式压力计的各项技术指标有了很大的
提高。从而广泛用来检定数字压力计、精密压力表、压力变送器、压力传感器等压力仪器仪
3、负荷重心低，砝码通过砝码架直接加在活塞上，活塞运行平稳，压力波动极小，示值准
4、25MPa以上传压介质采用粘度很小的癸二酸二异辛酯，从而保证压力计有极高的灵敏度。
5、压力计所用砝码全部采用无磁不锈钢材料制作。(0.05级砝码采用碳钢)
6、活塞工作位置用位移传感器监测，活塞上下行程±1.5mm，仪表显具有灵敏、醒目、准
(真空活塞式压力计)

本文对活塞压力计的工作原理、结构类型、误差因素进行了较为详细的介绍，并结合具体实例，对活塞压力计的不确定因素进行了定量分析。
压力（P）不是独立的基本物理量，而是质量和长度量的导出量。压力的定义为：
式中，F为力值，A为承受该力值的面积。
根据以上原理，我们可以采用多种方法通过特定的机械装置产生压力。其中最常见的方法是液体压力计装置和活塞式压力计装置。
本文将对活塞式压力计装置进行讨论。
活塞式压力计又称为静重式压力计，是利用流体静力平衡原理及帕斯卡定律工作的仪器。
流体静力平衡是通过作用在活塞系统的力值与传压介质产生的反作用力相平衡实现的。活塞系统由活塞和缸体（活塞筒）组成，二者形成极好的动密封配合。活塞的面积（有效面积）是已知的，当已知的力值作用在活塞一端时，活塞另一端的传压介质会产生与已知力值大小相等方向相反的力与该力相平衡。由此，可以通过作用力值和活塞的有效面积计算得到系统内传压介质的压力。在实际应用中，力值通常由砝码的质量乘以使用地点的重力加速度得到。活塞式压力计的结构类型有很多种。最基本的结构原理如图1所示。
(真空活塞式压力计)

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