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活塞式压力计的基本原理及应用

文章出处:人气:0发表时间:2019-5-30 15:39:22

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:

  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。

  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。

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 :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: 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。

活塞式压力计的基本原理及应用

活塞式压力计正确使用及操作指导维护 

一、 正确使用活塞式压力计: 

(1) 对新购置的活塞压力计要用高标汽油对活塞系统、压力泵、油杯、管路进行反复清洗。清洗完毕.待汽油全部挥发后,注入清洁的工作介质(变压器油或药用蓖麻油)。 

(2) 活塞压力计应安置在便于操作,牢固无振动的工作台上,台面用坚固且富有弹性的材料制成。除放置压力计和砝码外,台面上还应留有适当的空间方便记录和放置必要的工具。 

(3) 活塞压力计须用水准器进行调整,使承重盘平面处于水平位置,同时保证活塞杆的垂直度。 

(4) 活塞压力计使用时应缓慢升压和降压,如急速加,减压力.不仅会冲击活塞,面且会有危险。特别是在活塞有负荷的情况下,用打开帅杯阀门进行减压,则更具危险,这种操作应当禁止。 

(5) 活塞上加、减砝码时,应轻拿轻放,上下砝码应人槽中。若砝码偏心,不仅会引起测量误差,而且会加速活塞系统的磨损。 

(6) 使用活塞压力计时,应接顺时针方向以30~60r/mirl初速度转动砝码,并使承重盘底面对准限止器基面。 

(7) 压力计使用时环境温度要求:O. 05级、0.2级活塞压力计,使用温度为(20±5)℃。 

(8) 活塞压力计的检定周期最长为2年。 

(9) 活塞压力计不使用时,应用防尘罩罩好,以防止灰尘和异物落在仪器上。 

二、 活塞式压力计的日常维护 

1. 应经常保持压力计清洁,压力计不放在湿度过大的环境中,以免锈蚀。 

2. 快速接头和活塞缸下端O形圈较易损坏,、若发现泄漏应予以更换。 

3. 油杯中液面应经常高于油杯过滤器罩子上端面,若一时疏忽,空气将进入预压泵中,造成预压泵失效。这时应拧松预压泵进油接头,使空气随液体流出而流。 

三、 工作介质 

25MPa 以下为 变压器油或变压器油与煤油的混合油 20 ℃ 时运动粘度 9 ~ 12 厘池酸值不大于 0.05 毫克 KOH/ 克。 25MPa 以上(含 25MPa )为 癸二酸酯(癸二酸二异戊酯或癸二酸二异辛酯) 20 时运动粘度 20 ~ 25 厘池,酸值不大于 0.05 毫克 KOH/ 克。 


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