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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 (制作活塞压力计)

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4典型下降速率：指定压力下的活塞下降速率。PG7601气体活塞式压力计系统包括：PG7601平台、活塞模块、砝码组、压力调节装置和互连套件。其中，砝码组也可以采用全自动砝码加载。如果用PPC4自动压力控制器作为压力调节装置并另外加自动砝码加载系统，PG7601即成为全自动工作的气体介质活塞式压力计。主机型号说明PG7601气体活塞式压力计平台，电机驱动旋转活塞模块型号对砝码的压力对砝码的压力活塞模块型号对砝码的压力zui小压力zui大压力（取决于砝码组）仅活塞活塞和承重套35kg[/kg][kPa][kPa][kPa]PC-7100/7600-10-L10kPa47350PC-7100/7600-10,TC10kPa58350PC-7100/7600-2020kPa410700PC-7100/7600-5050kPa10251750PC-7100/7600-100100kPa20503500PC-7100/7600-200200kPa4000118588褂没钊统兄靥啄芄换竦脄ui佳性能。PG7601仅能使用35kg砝码组（MS-7001-35）。砝码组型号说明手动加码砝码组MS-7001-3535kg砝码组，（0.1g~5kg），补偿砝码4.5kg自动加码系统AMH-38-VACPG7000全自动砝码加载，zui高38kg自动加码砝码组MS-AMH-1313kg砝码组，AMHMS-AMH-2525kg砝码组，AMHMS-AMH-3838kg砝码组，AMH压力控制器型号说明MPC1-1000手动压力调节装置，zui高至7MPa（1000psi）PPC4-A7Mu自动压力控制器，zui高至7MPa（1000psi）可选附件型号说明PK-7000-PPC/MPC互连套件，将PG7601连接至压力产生/控制部件PK-7600-PPC/MPCDIF互连套件，用于PG7601差压模式PK-7600-VAC-REF互连套件，连接平台和真空泵PK-7600-DIF-VOL11升外部增容箱，用于差压参考PK-7600-VAC-VENT快速放气阀门套件VA-8000/7000-RV220真空泵和附件，用来建立PG7601钟形罩下的真空VA-PPC/MPC-REF220真空泵和附件，通过PPC4或MPC1建立低于大气压的压力RPM4-AD参考大气压力监测仪COMPASS-P-ENH-SNGL单用户增强型压力自动校准软件包 (制作活塞压力计)

示值检定:检定时，从下限值开始平稳地输入压力信号到各检定点，读取并记录输出电流值直至上限;然后反方向平稳地改变压力信号到各检定点，读取并记录输出电流值直至下限。以这样上、下行程的检定作为一次循环，如此进行两个循环的检定。值得注意的是:在检定过程中不允许调零点和量程，不允许轻敲或振动变送器，而且在接近检定点时，输入压力信号应足够慢，避免出现过 计算允许误差及基本误差、回程误差。 那么小编就将如何用二等活塞式压力计校验普通压力变送器的方法为大家介绍到这里了，还想了解更多智能压力变送器、高精度压力变送器等产品的校验方法，随时拨打热线电话：4000118588，西安福赛特测控仪表第一时间为您解决问题! (制作活塞压力计)

公司与中国计量科学研究院、中国长城工业304所、国家TMTC中国电力工业热工计量测试中心、西安热工研究院、中国测试技术研究院、西北计量院、机械部压力测试中心、各省级计量院、航空、航天、兵器工业、二炮等军工二级计量中心站等全国数百家机构建立有良好的合作关系。主要开展以下服务： 1、各类热工计量设备的销售：主要有进口、国产工具、量具、分析仪器、环保仪器、各类电子测量仪器、实验室各种设备装置等。我们所售的产品均实行选型、供货、检测、维修与技术支持等服务的一体化方式，并且还提供工程项目的咨询以及定制服务。 2、提供专业权威的国家计量院权威检定、各省级计量院检定、校准服务。 (制作活塞压力计)

测量范围：2～160kPa；4～400kPa；40～600kPa；100～5000kPa；1000～10000kPa；等可定制，测量范围上限可在-0.1MPa、0.1MPa、0.16MPa、0.25MPa、0.4MPa、0.6MPa、1MPa、1.6MPa、2.5MPa、4MPa、6MPa、10MPa、20.7MPa中选取工作介质：氮气或纯净的空气不确定度：0.02%；0.01%；0.005% 测压方式：表压、绝压外形尺寸：长X宽X高（350?X360X450mm）性能与优点 ·压力范围1.35kPa－20.7MPa ·精度为0.0015%读数精度（**精度） ·气体润滑，清洁灵敏可校验的压力设备如下：便携式校验仪便携式压力校验仪便携式温度校验仪 (制作活塞压力计)

（6）活塞有效面积的测量。压力计通常用起始平衡法测量活塞有效面积，在有效面积测量完毕，须对起始平衡点进行复测，两次差值应符合检定规程要求。如果差值超过规定要求，则须重新检定。 （7）灵敏阀的测定。压力计灵敏阀按检定规程条文进行操作与评定。 （8）专用砝码、活寨及其连接零件的质量确定与检定。零压力的压力真空计只对专用砝码的质量进行检定，不涉及活寨和承重盘。 对专用砝码、活塞及其连接零件的质量应按活塞有效面积、压力计测量上限值、使用地点重力加速度、空气浮力等进行修正配重。只有三等压力计的专用砝码质量可不作空气浮力修正。按检定规程上的质量计量公式，分别对测量上限压力为6MPa、25和60MPa、200和250MPa的压力计进行质量计算与检定。 (制作活塞压力计)

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