活塞式壓力計工作原理

活塞式壓力計是根據(jù)流體靜力學(xué)平衡原理和帕斯卡定律，利用壓力作用在活塞上的力與砍碼的重力相平衡的原理設(shè)計而成的。由于在平衡被測壓力的負荷時，采用標(biāo)準(zhǔn)琺碼產(chǎn)生的重力，因此又被稱為靜重活塞式壓力計。其結(jié)構(gòu)如圖3-8所示，主要由壓力發(fā)生部分和測量部分組成。

 

(1)壓力發(fā)生部分。壓力發(fā)生部分主要指手搖泵.通過加壓手輪旋轉(zhuǎn)絲桿，推動工作活塞(手搖泵活塞)擠壓工作液，將待測壓力經(jīng)工作液傳給測量活塞。工作液一般采用潔凈的變壓器油或蓖麻油等。

(2)測量部分。測址活塞上端的菇碼托盤上放有荷重菇碼，活塞插人活塞筒內(nèi)，下端承受手搖泵擠壓工作液所產(chǎn)生的壓力PO當(dāng)作用在活塞下端的油壓與活塞、托盤及琺碼的質(zhì)量所產(chǎn)生的壓力相平衡時，活塞就被托起并穩(wěn)定在一定位置上，這時壓力表的示值為

式中P—被測壓力，Pa ;

m1、m2和m3活塞、托盤和硅碼的質(zhì)量，kg;

A—活塞承受壓力的有效面積，m2 ;

g—活塞式壓力計使用地點的重力加速度，m/S2

2誤差分析

A重力加速度的影響

重力加速度與所在地的海拔、緯度有關(guān)，可用下式計算

式中r—地球半徑，按r=6371 x 103m計算;

H—壓力計使用地點的海拔高度，m;

—壓力計使用地點的緯度。

B空氣浮力的影響

若考慮空氣對砝碼產(chǎn)生浮力的影響，則應(yīng)在式(3-20)中引進空氣浮力修正因子如下

 

式中P1、P2—當(dāng)?shù)乜諝夂挽畲a的密度，kg/m3

可見，若忽略空氣浮力的影響，將使所測壓力值偏大。

溫度變化的影響

當(dāng)環(huán)境溫度不是20℃時，應(yīng)在式(3-20)中引進如下溫度修正因子

式中a1、a2--活塞與活塞缸材料的線膨脹系數(shù)，℃-1

t--工作時的環(huán)境溫度，℃;

AO--20℃時活塞的有效面積，m2

B—壓力每變化9.80665 Pa時活塞有效面積的變化率，Pa-1

當(dāng)活塞與活塞缸材料相同時

式中E—活塞與活塞缸材料的彈性模量，Pa;

u—活塞與活塞缸材料的泊松比;

r、R—活塞、活塞缸半徑，m

使用注意事項

(1)使用前應(yīng)檢查各油路是否暢通，‘密封處應(yīng)緊固，不得存在堵塞或漏油現(xiàn)象。

(2)活塞進人活塞筒中的部分應(yīng)等于活塞全長的2/3-3/4

(3)活塞壓力計的編號要和砍碼編號一致，嚴禁多臺壓力計的磚碼互換。在加

減磚碼時應(yīng)避免活塞突升突降。正確的做法是在加減琺碼之前應(yīng)先關(guān)閉通往活塞的閥門，當(dāng)確認所加減琺碼無誤后，再打開閥門。

(4)活塞和活塞筒之間配合間隙非常小，因而兩者之間沿軸向貓滯的油液所產(chǎn)生的剪力將對測量有影響。為了減小這類樸摩擦，測星時可輕輕地轉(zhuǎn)動活塞。

(5)活塞應(yīng)處于鉛直位置，即活塞壓力計底盤應(yīng)利用其上的水泡，將其調(diào)成水平。

(6)當(dāng)用作檢定壓力儀表的標(biāo)準(zhǔn)儀器時，壓力計的綜合誤差應(yīng)不大于被檢儀表基本誤差值的1/3壓力計量程使用的范圍應(yīng)為測星上限的10%一,當(dāng)?shù)陀?0%時，應(yīng)更換壓力計。

(7)校驗或檢定其他壓力表時的操作步驟，應(yīng)詳見相關(guān)指導(dǎo)手冊;當(dāng)校驗真空表時，操作步驟略有不同，應(yīng)加以注意。