高压活塞式压力计介质

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(高压活塞式压力计介质)

课程内容一.压力的概念二.压力计量仪表三.弹性式压力表四.生产工艺过程中压力表的选用、安装、维护五.弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表的校准2.压力的分类:大气压力：大气层中的物体受大气层自身重力产生的作用于物体上压力。绝对压力：介质（液体、气体或蒸汽）所处空间的所有压力。绝对压力是以绝对零压作为参考的压力值。它等于表压力和大气压力之和。又称总压力或全压力。表压力(相对压力):以环境大气压力作为参考大于或小于大气压力的压力。它等于绝对压力与大气压力之差。正表压：以环境大气压力作为参考高于大气压力的压力。它等于绝对压力与大气压力之差。负表压（疏空）:以环境大气压为基准，低于大气压力的压力。它等于大气压力与绝对压力之差。真空度：低于大气压力的绝对压力。差压：两个压力之间的差值。静态压力：不随时间变化的压力，或者是随时间变化较缓慢的压力，即在流体中不受流速影响而测得的表压力值。动态压力：和“静态压力”相对应，随时间快速变化的压力。注：压力的表示方法有两种：一种是以绝对真空作为基准所表示的压力，即绝对压力；另一种是以大气压力作为基准所表示的压力，即相对压力。大多数测压仪表所测得的压力都是相对压力（表压），工程技术上所测量的多为表压。3.各种压力概念之间关系示意图:例:已知大气压力为0.1MPa,绝对压力分别为1MPa和0.01MPa,求表压力?解:1)当绝对压力为1MPa时,表压力为:p=pa-po=1-0.1=0.9MPa2)当绝对压力为1MPa时,表压力为:pv=po-pa=0.1-0.01=0.09MPa其中：p—表压po—大气压力pa—绝对压力pv—负压力4.压力的计量单位我国法定的压力计量单位为Pa，称为帕斯卡，简称帕。其物理意义是:1牛顿的力垂直作用在1平方米面积上的分布力，即：1Pa=1N/m2，由于此单位太小，因此常采用它的106倍单位MPa（兆帕）来表示。除帕斯卡外,由于使用习惯等各种原因,在工业、科学研究、气象等方面还使用着各种非法定压力计量单位，如：标准大气压（atm）、毫米汞柱（mmHg）、毫米水柱（mmH2O）、千克力/厘米2(kgf/cm2、工程大气压at）、巴（bar）、磅/英寸2（psi）等。1MPa=1000kPa=106Pa=10.2kgf/cm2=10bar=9.86927atm=145psi5.常用压力单位换算表二.压力计量仪表压力测量仪表是指用来测量气体或液体压力的工业自动化仪表，又称压力表或压力计。按照压力仪表的工作原理分类为:分为液柱式、活塞式、弹性式和电测式等类型。液柱式压力计:又称液体压力计,它是基于流体静力学的原理,利用液柱自重产生的压力去平衡未知压力的方法来测量压力的仪表。常用的液体压力计有:双管(U)型压力计、单管(杯形)型压力计、倾斜式微压计、补偿式微压计、水银气压计、钟罩式压力计。它的特点是：充以工作液体，常用的工作液体为蒸馏水、水银和酒精。灵敏度高，主要用作实验室中的低压基准仪表，以校验工作用压力测量仪表，所测压力一般不超过0.3兆帕。活塞式压力计:它是基于帕斯卡定律和流体静力学原理,由专用砝码的重力作用在活塞有效面积上所产生的压力与被测压力相平衡来测量压力的仪表。由传压介质的不同，有液压和气压两类活塞式压力计。由结构不同，有单活塞压力计和双活塞压力计等。这类压力计的误差很小，主要作为压力基准仪表使用，测量范围从数十帕至2500兆帕。弹性元件压力（真空）表：由于弹性元件受压后产生的变形，把被测压力变换为弹性变形位移，通过传动机构的放大，变成压力表指针的偏转，并与刻度盘上的测量单位
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仪器名称：活塞式压力校验仪YS-60
仪器类别：压力校验
市场价格：洽谈
咨询电话：400011858888623902传真：4000118588-810
活塞式压力校验仪YS-60活塞压力计
型号：YS-60
测量范围：0.1-6MPa
准确度：0.02级(±0.02%);0.05级(±0.05%)
功能：量传活塞压力计;检定数字压力计;精密压力表;压力变送器等
砝码材料：不锈钢0.02级，碳钢0.05级
工作介质：25MPa以下为变送器油或变压器油与煤油的混合油，25MPa以上为癸二酸二酯.
0.05级；0.02级
活塞公称面积
底盘及活塞
产生的压力
产生的压力
M20×1.5M14×1.5（可特制其他规格）
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活塞式压力计基本原理及应用摘要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。关键词：活塞、压力计。压力的定义压力（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：P=F/A(1)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。理论依据及结构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。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。流体静力平衡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。不确定度影响因素由此方法得到的压力的不确定度取决于仪器本身的物理特性（和不确定度）以及许多外部影响因素。所有因素都必须予以深入的分析和考虑。对不确定度影响因素的重视程度将直接决定测量结果“误差”的大小。不确定度内部影响因素不确定度外部影响因素来自外部因素的不确定度影响分量主要有：使用地点的重力加速度、砝码在空气中受到的浮力、操作环境的受控程度和稳定程度。应该注意到：我们以上讨论的不确定度分量只是局限在活塞压力计本身的测量不确定度进行分析得出的。如果我们要给出被校验仪器的测量不确定度报告，还必须对其他因素加以考虑。这些因素包括：与流体介质种类和参考压力（或气压）相关的位置差、系统泄漏、温度梯度等。基本组成活塞式压力计的基本组成原理如图2所示：从图2可以看出，活塞压力计由活塞、活塞筒、基座、砝码和压力接口组成。基座对活塞系统起支撑作用并使活塞底部工作面与传压介质相接触，基座底部的螺栓用于调节活塞系统与地面的垂直度。活塞/活塞筒（活塞系统组件）的类型对活塞压力计测量结果影响最大的因素（尤其在高压力时）是压力对活塞有效面积的影响。这就是我们通常所说的“压力形变系数”。基于以上认识，我们通过多种方法对活塞系统组件加以完善，力图消除或减小“压力形变系数”对测量结果的影响。最典型的活塞系统组件有三种结构形式，分别叫做“基本型”、“复入型”和“可控间隙型”。这三种结构形式的活塞系统组件由于其易实现性和商业上的可行性，至今仍被广泛采用。基本型基本型是所有活塞系统类型中最简单的一种结构，其结构原理如图2所示。基本型结构中，活塞筒的外表面始终暴露在大气中。活塞筒的直径会随着压力的增加而增大，从而导致活塞有效面积的增大，为“正”压力变形系数。复入型复入型：如图3所示。在这种结构类型中，将活塞系统内部压力施加到活塞筒外表面的一部分。这样以来，当系统压力增加时，活塞的有效面积通常会减小，为“负”压力变形系数。可控间隙型可控间隙型:如图4。在这种结构类型中，活塞和活塞筒之间的间隙由作用在活塞筒外部（参与工作部分）的独立压力控制系统进行控制。目的是消除压力变形系数，使得活塞的有效面积不随系统试验压力的改变而变化。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：(2)式中：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---活塞系统有效面积压力与力值的关系—基本因素又由，(3) 得到：(4)式中：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力值修正浮力影响：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
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（6）当用作检定压力仪表的标准仪器时，压力计的综合误差应不大于被检仪表基本误差值的1/3压力计量程使用的范围应为测星上限的10%一100%，当低于10%时，应更换压力计。
（7）校验或检定其他压力表时的操作步骤，应详见相关指导手册;当校验真空表时，操作步骤略有不同，应加以注意。
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