導讀:精密壓力表便攜式校驗裝置/活塞式壓力計。活塞式壓力計具有準確度高、性能穩定、操作簡單等優點,在量值傳遞、精密測量、常規測量方面得到了廣泛的推廣和使用。
活塞式壓力計誤差主要來源有兩個:一個是活塞有效面積A;另一個是砝碼質量m。由于各地重力加速度不同,對活塞式壓力計的誤差影響很大。在不同地區使用活塞式壓力計要注意對砝碼的質量按使用地點的重力加速度進行修正。
一、問題的提出
在活塞有效面積檢定中,其被檢活塞式壓力計有效面積計算中,重力加速度在等式兩邊約去。所以檢定有效面積時,重力加速度的準確與否對其沒有影響。
活塞專用砝碼質量是根據已經測得的活塞面積,計算壓力對應的砝碼質量。其計算公式為
式中:m--專用砝碼質量,kg;p--被測量壓力值,Pa;A′--被檢活塞的有效面積,m2;ρa--周圍空氣密度,kg/m3;ρm-專用砝碼、活塞及其連桿材料密度,kg/m3;g--活塞式壓力計使用地點的重力加速度,m/s2。
重力加速度是其中一個重要的計算參數,其準確性直接影響活塞質量。
從JJG59-2007《活塞式壓力計》檢定規程中可知,烏魯木齊地區的平均重力加速度值為9.8015m/s2,而通過實際測量工作地點的緯度和海拔高度,以重力加速度計算公式進行計算,計算出的重力加速度值與JJG59-2007給出的重力加速度值相差很大。
二、誤差計算
為了研究烏魯木齊地區重力加速度值測定不準引入誤差對活塞式壓力計標準裝置的影響,通過對自治區計量院壓力檢定室地理位置海拔高度、緯度實際測量的數據進行分析,計算重力加速度值,并探討同一地區重力加速度測定不準對引入誤差數值的影響。
我院壓力檢定室的緯度是43.989°、海拔高度是730m。通過重力加速度計算公式,得式中:R--地球半徑,等于6371×103m;h--測量地點的海拔高度;Φ--測量地點的緯度。
經過計算,我院的重力加速度g=9.8035m/s2,而JJG59-2007中烏魯木齊的重力加速度為9.8015m/s2,重力加速度誤差將引起活塞砝碼質量誤差達到0.02%,而JJG59-2007中最低級別的0.05級活塞砝碼質量的最大允許誤差僅為±0.02%,0.02級和0.005級活塞的砝碼質量要求更高。所以,JJG59-2007中給定的重力加速度不能滿足高準確度的需求。
重力加速度與海拔高度、緯度有直接的關系,經計算得知在我國所處的區域內,緯度相差1°的兩地g值相差(0.0006~0.0009)m/s2。在同一緯度地區海拔每升高30m,g值減小約0.0001m/s2。g值每變化0.000lm/s2,引起活塞質量的誤差大約為0.001%。所以為滿足實際測量要求的需要,應當給定準確的使用地點的重力加速度值。
三、實際使用中的問題
2008年年初,我院建立了0.005級活塞式壓力計標準裝置。在建標過程中發現,JJG59-2007中的重力加速度不能滿足需要,我們需要至少能準確到小數點后5位的重力加速度數值。而通過緯度和海拔計算得到的重力加速度與JJG59-2007中給定的重力加速度相差較大,在沒有可靠計量手段的情況下,不能確定哪個更為準確。
經過查詢資料了解到,自治區地震局有重力加速度測量觀測站,并且進行了長期的測量,有十分準確的重力加速度數值。在與自治區地震局聯系后獲得了重力加速度的相對數值。經過與自治區地震局技術人員合作,將相對重力加速度轉化為準確的絕對重力加速度值。其值為(9.80097±0.00001)m/s2,這個值的誤差引起的砝碼質量誤差僅為0.0001%,完全能夠滿足實際需要。
通過數據比較發現,據海拔計算的重力加速度為9.8035m/s2,而JJG59-2007中烏魯木齊的重力加速度為9.8015m/s2,但實際觀測所得到的數據為9.80097m/s2。可見,通過海拔和緯度計算得到的重力加速度值誤差較大,無法滿足JJG59-2007的要求。
筆者在對各地活塞式壓力計檢定的過程中發現,重力加速度很容易被忽視。在對克拉瑪依油田公司的全自動井下壓力計檢定裝置檢定中,發現其壓力值始終有較大誤差,經過仔細檢查,最終發現其自動控制參數中的重力加速度竟然還是出廠值,與實際使用地的重力加速度誤差很大,經過重新設置后誤差明顯縮小。
此后,在吐哈油田和澤普石油基地的自動壓力裝置檢定中也發現有類似的問題。很多活塞式壓力計的使用人員對機器的參數不了解,尤其是重力加速度由于使用地點不一樣,其數值變化較大,并且其準確值的獲得也比較困難,往往被忽視。
四、建議及總結
由于自治區地域遼闊,緯度變化很大,從北邊的阿勒泰到南邊的和田,緯度相差10°。由于地形復雜,海拔高度從幾千米到海平面以下100多米,變化也很大,這就造成了自治區重力加速度值分布變化也很大。從鄯善到吐魯番,相距不過80公里,重力加速度就相差0.002m/s2。而吐哈油田井下測試公司的全自動活塞式壓力計的使用位置距離鄯善30公里的鄯善火車站,其重力加速度值在現有的資料上難以查詢,而通過緯度和海拔計算的值又難以滿足實際需要。目前,這些活塞的重力加速度值是憑借已有資料和經驗修正得到的,其準確性難以保證。
由于重力加速度在一個固定的地點其值變化量非常小,是非常穩定的。因此,只需在使用活塞的地點進行一次測量,就可以滿足以后的使用需要。
因此筆者建議,在進行活塞式壓力計建標時,就使用地點的重力加速度、經緯度以及海拔高度進行測量,并備案在裝置的檔案中。這樣能夠很好地提高活塞式壓力計的使用準確度,提高量傳的準確性。
另一方面,由于重力加速度在生產科研中的重要作用,作為自治區級計量單位,應當有一套測量重力加速度的裝置對各地重力加速度值進行測量,以滿足各個行業對重力加速度值的使用需求。
活塞式壓力計生產廠家_上海氣體活塞式壓力計_活塞式壓力計不適于什么使用
活塞式壓力計生產廠家是我研究所按照國家最新“活塞式壓力計”檢定規程要求新研發設計制造。由于活塞式壓力計的關鍵部件使用了高硬度和低溫度線膨脹系數的碳化鎢材料, 從而提高了活塞的耐磨性 ,因此受壓力后形變極小(可忽略不計),性能極其穩定。活塞的工作介質采用了癸二酸二異辛酯,從而使壓力計具有極高的靈敏度。
生產廠家:西安云儀儀器儀表有限公司
品牌:云儀儀器
活塞式壓力計生產廠家由于采用了新材料、新技術、新工藝,所以新的活塞式壓力計的各項技術指標有了很大提高。從而廣泛用來檢定數字壓力計、精密壓力表、壓力變送器、壓力傳感器等壓力儀器儀表。
活塞式壓力計生產廠家性能特點:
1. 活塞和活塞缸均采用高強度、高硬度、和低溫度線脹系數的硬質合金碳化鎢材料經過精心研磨制成,工作環境溫度寬,性能穩定 20±5℃。
2. 負荷重心低,砝碼通過掛籃直接加在活塞上,活塞運轉平穩,壓力波動極小,示值準確。
3. 25MPa以上傳壓介質采用粘度很小的癸二酸二異辛酯,從而保證壓力計有極高的靈敏度。
4. 壓力計所用砝碼全部采用無磁不銹鋼材料制做。
5. 活塞工作位置用位移傳感器監測,活塞上下行程為±1.5mm,儀表顯示具有靈敏、醒目、準確等優點。
6. 量程寬,在下限1MPa時,基本誤差為±0.02%或±0.05% ,一臺TY100型壓力計,可抵目前國產測量上限 6、60、100MPa 三臺壓力計使用。
7. 加壓調節輕便省力,即使在100MPa壓力時也能輕松自如。