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活塞式压力计的原理和结构

文章来源: 发布时间:2018-05-09 浏览次数:187

1原理和结构

活塞式压力计是根据流体静力学平衡原理和帕斯卡定律,利用压力作用在活塞上的力与砍码的重力相平衡的原理设计而成的。由于在平衡被测压力的负荷时,采用标准珐码产生的重力,因此又被称为静重活塞式压力计。其结构如图3-8所示,主要由压力发生部分和测量部分组成。
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(1)压力发生部分。压力发生部分主要指手摇泵.通过加压手轮旋转丝杆,推动工作活塞(手摇泵活塞)挤压工作液,将待测压力经工作液传给测量活塞。工作液一般采用洁净的变压器油或蓖麻油等。

(2)测量部分。测址活塞上端的菇码托盘上放有荷重菇码,活塞插人活塞筒内,下端承受手摇泵挤压工作液所产生的压力PO当作用在活塞下端的油压与活塞、托盘及珐码的质量所产生的压力相平衡时,活塞就被托起并稳定在一定位置上,这时压力表的示值为


 

式中P—被测压力,Pa ;

m1、m2和m3活塞、托盘和硅码的质量,kg;

A—活塞承受压力的有效面积,m2 ;

g—活塞式压力计使用地点的重力加速度,m/S2

2误差分析

A重力加速度的影响

重力加速度与所在地的海拔、纬度有关,可用下式计算


 

式中r—地球半径,按r=6371 x 103m计算;

H—压力计使用地点的海拔高度,m;

—压力计使用地点的纬度。

B空气浮力的影响

若考虑空气对砝码产生浮力的影响,则应在式(3-20)中引进空气浮力修正因子如下

 

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


 

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9.80665 Pa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


 

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

使用注意事项

(1)使用前应检查各油路是否畅通,‘密封处应紧固,不得存在堵塞或漏油现象。

(2)活塞进人活塞筒中的部分应等于活塞全长的2/3-3/4

(3)活塞压力计的编号要和专用砍码编号一致,严禁多台压力计的专用砖码互换。在加

减砖码时应避免活塞突升突降。正确的做法是在加减珐码之前应先关闭通往活塞的阀门,当确认所加减珐码无误后,再打开阀门。

(4)活塞和活塞筒之间配合间隙非常小,因而两者之间沿轴向猫滞的油液所产生的剪力将对精确测量有影响。为了减小这类朴摩擦,测星时可轻轻地转动活塞。

(5)活塞应处于铅直位置,即活塞压力计底盘应利用其上的水泡,将其调成水平。

(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绝对值的1/3压力计量程使用的最佳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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