液体活塞式压力计检定及使用过程中的垂直度影响研究

液体活塞压力计稳定性较高,常被作为量值传递和溯源的标准器。但在实际使用中,其大多未配置相应的水平仪或水平仪精度不足,不能满足使用需求。因此,本文设计了两组试验,分别对其检定和使用过程中产生的倾角和垂直度变化对活塞有效面积和输出压力引起的变化进行讨论和分析,并提出生产和使用建议。

BQY-4000气体活塞式压力计的安装调试与应用

气体活塞式压力计因其灵敏度高、重复性好和数据准确可靠的特点而被计量部门越来越多地使用。在这种情况下,气体活塞式压力计的安装、调试和应用显得至关重要。以BQY-4000气体活塞式压力计为例,分析了气体活塞式压力计的结构和性能指标以及系统的安装与调试,介绍了系统的设置与操作方法;结合具体实例,深入分析了气体活塞式压力计的应用。以期为气体活塞式压力计使用者提供有益的参考。

质量砝码和压力砝码活塞式压力计的计量误差

活塞式压力计的砝码类型有压力标称砝码和质量标称砝码,二者产生误差的原理不同,导致误差结果也不相同。针对自由形变活塞,以形变系数对活塞有效面积的影响为基础,建立了压力误差模型,推导了使用压力标称砝码和质量标称砝码所产生压力相对误差的通项公式。以测量范围为10~510 MPa的活塞式压力计为研究对象,进行误差计算和对比分析,获得了2种砝码压力误差的变化规律。结果表明,同等条件下相较于质量标称砝码,压力标称砝码在各压力段内,由于重复使用无编号的小砝码会产生额外误差,最大可达-0.0041%。

基于预测控制的活塞式压力计活塞位置平衡技术

高压(大于250 MPa)全自动活塞式压力计需要控制系统能快速找到达到活塞稳定浮起的位置平衡点。为了减少仪器体积,一般采用尽可能小的活塞直径,微小的压力变动就会导致活塞位置的起伏。为了快速实现活塞位置的快速平衡,提出了使用广义预测控制(GPC)活塞位置平衡的控制方法。在提出的预测控制算法中,综合考虑了活塞压力计在加压过程中存在的多个变量对活塞下降速度的影响,通过对输入输出的模型辨识,构造出压力计活塞位置控制的数学模型,并通过广义预测算法预测活塞的运动行为。结果表明,广义预测控制对于活塞位置的快速平衡具有良好效果。

活塞式压力计新旧规程对面积测量的研究

液体活塞式压力计新检定规程于2023年实施。相比旧规程,新规程修正了有效面积测量时对两活塞系统的平衡判据。本研究量化比较了在新旧两种平衡判据下两活塞系统砝码配平质量的误差。结果表明:随着作用压力和被检活塞系统的自有下降速度的增加,旧平衡判据造成的误差越大,体现了新规程的科学性。

非标介质活塞式压力计校准的研究

针对目前非标介质活塞式压力计不能直接溯源的问题,本文提出了一种可直接在多种指定介质下溯源的多介质活塞式压力计校准方法和装置,并根据常规活塞面积测量方法推导出了新方法下的测量模型。最后,利用数字压力计的短期重复性对新方法进行了验证。验证结果表明,本方法可作为常规方法的补充并联合使用,能有效提高非标介质活塞式压力计的溯源准确性。

通过比对实验确定高压活塞式压力计的形变系数

通过可控间隙活塞式压力计与自由形变活塞式压力计的比对实验,复现了高压自由形变活塞式压力计的形变系数。实验结果和理论计算存在较大的差异,自由形变活塞式压力计在高压力下有效面积的准确度受形变系数的影响非常大,因此对于其形变系数的不确定度需重新评估和进一步研究。

基于双向流固耦合技术的活塞式压力计研究

针对传统实验研究无法控制单一变量的不足,基于双向流固耦合技术,建立了1000 MPa简单型活塞式压力计的三维旋转模型,研究流体介质的黏度、活塞杆弹性模量以及活塞间隙对活塞式压力计压力量值复现的影响,结果表明:流体从活塞底部入口至出口的过程中,其流体压力先是近似线性快速下降至平衡压力的30%左右,再经过小范围的压力波动,最后近似线性缓慢降压至出口压力零;活塞杆弹性模量越大,流体黏度越小,活塞间隙越小,其活塞杆收缩量就越小;活塞杆弹性模量越大,流体黏度越大,活塞间隙越小,其活塞有效面积就越大,且流体黏度增大1倍,其有效面积最大增加约1.3%,对活塞有效面积影响最大,活塞杆弹性模量增大至10倍,其有效面积最大增加不足0.04%,活塞杆弹性模量对有效面积影响最小。

10 kPa气体活塞式压力计计量性能测试研究

用FPG8601型活塞式压力计作为标准器,对一台测量范围为1.2~10 kPa的气体活塞式压力计的活塞有效面积和鉴别阈进行了测试研究。介绍了标准器的特点和溯源方法,对被测器需要进行全量程测试的必要性和测试程序进行了阐述。测试覆盖了包括被测器测量下限在内的5个不同压力点,计算得到其活塞有效面积的平均值为9.77371 cm^(2)。通过在被测器活塞上加放不同质量的小砝码,读取标准器相应的压力变化来对被测器鉴别阈进行测试,反映出鉴别阈优于5 mg,相对于测试点而言优于2×10^(-5)。对各测试点活塞有效面积的不确定进行了评定,结果显示相对扩展不确定度不超过9.4×10^(-5)。

活塞式压力计活塞有效面积测量方法

近年来,活塞式压力计的量值传递需求不断增加,而传统的活塞压力计量传方法存在检定过程繁琐,操作经验要求高、测量程序耗时长的缺点。该文主要研究在量程范围在0.1~10 MPa以内,以差压变送器测量准确度等级0.01级及以下活塞式压力计活塞的有效面积,并通过静压试验提出差压变送器的选用标准。该方法减少配平两套活塞系统的烦琐流程和建立流体静力平衡的冗长等待,提升工作效率,降低操作难度,重复性和稳定性达到传统法的水平,具有显著的社会效益和经济价值。

气体活塞式压力计与液体活塞式压力计的差异

结合气体活塞式压力计国家计量检定规程编写中遇到的问题,本文主要阐明气体活塞式压力计和液体活塞式压力计的差异,在活塞的清洗上着重说明气体活塞的清洗要点,在绝压测量时给出参考端压力误差影响后的准确度计算公式,为准确测量活塞下降速度,规定了测量上限300 kPa以下的气体活塞式压力计的最小的砝码质量数值和活塞有效面积数值,用气体活塞式压力计的鉴别力和活塞延续转动时间两个指标来规定测量范围下限,通过计算给出了气体活塞式压力计用起始平衡法检定时两活塞的最大允许高度差,希望能更加规范气体活塞式压力计的检定和使用。

折算质量对活塞式压力计专用砝码的影响

0引言 在常用的压力计量范围内，活塞式压力计是目前最理想的压力计量仪器。由于具有准确度高、性能稳定、测量范围广、使用方便等优点，使其在压力计量技术中占有重要的地位。活塞式压力计是利用流体静力平衡（即作用在活塞有效面积上的流体压力与其所负荷的重力相平衡）原理进行压力测量的计量标准器。

测量气体活塞式压力计有效面积时气柱差的误差分析

目前多采用起始平衡法测量气体活塞有效面积,起始平衡法是用一定的小砝码来消除两活塞参考面液(气)体的高度差所产生的压力。即认为液(气)柱所产生的压力是不变的。但由于气体的可压缩性,气体密度随压力变化而变化,这就造成了气柱高度虽然不变,而气柱所产生的压力却是变化的,从而产生测量误差。本文就此问题进行分析,力求使气体活塞式压力计的量值传递更准确。

使用活塞式压力计进行压力测量时需注意的几个问题

介绍了活塞式压力计的原理、结构及特点,讨论了使用活塞式压力计进行压力测量时,专用砝码质量、使用地点重力加速度、高度差、压力变形等因素对压力量值的影响,从而保证测量的准确可靠。

活塞式压力计专用砝码质量计算及量值溯源问题分析

本文重点分析了液体活塞式压力计专用砝码质量在计算过程及量值溯源过程中存在的问题,并针对问题提出了合理性的建议或解决方法,有助于确保活塞式压力计专用砝码质量量值的准确性,从而有效提高活塞式压力计输出标准压力的精度。

一种活塞式压力计的数值研究方法

基于ANSYS流固耦合仿真技术,提出了一种活塞式压力计的数值研究方法,以0~250 MPa压力测量范围的简单型活塞式压力计为例,验证了该方法的可行性,并计算和分析了不同平衡工作压力下活塞间隙流体压力分布与活塞有效面积的变化规律。这种活塞式压力计数值研究方法,能有效搭建和模拟简单型活塞式压力计的三维模型,为活塞式压力计的理论研究提供新的思路。

1500MPa活塞式压力计研制

我国的超高压国家基准经改造后 ,在 15 0 0MPa以下准确度为 0 .0 5级 ,在 15 0 0MPa以上至 2 5 0 0MPa准确度为 0 .1级 ,不能满足进口的准确度 0 .0 5级的 14 0 0MPa活塞压力计的检定需要。为此 ,经国家质量技术监督局批准 ,现已研制成功了 15 0 0MPa可控间隙活塞压力计 ,该压力计采用 80°锥核作密封器件 ,工作活塞的圆柱度优于0 .1μm ,采用了独特的力偶方式推动活塞的转动 ,增压器的工作寿命可达 6 0 0小时。该压力计的准确度达到 0 .0 2级 ,灵敏阈为 0 .0 3MPa ,总体性能达到当代国际先进水平。

500MPa活塞式压力计有效面积测试实验

介绍了中国计量科学研究院与北京长城计量测试技术研究所之间进行的一次500 MPa活塞式压力计有效面积测试实验。实验参照2009年500 MPa国际比对要求进行,给出了实验方法和数据。实验证明在500 MPa压力下用下降速度方法判断活塞的平衡是可行的,依据实验数据计算对比了压力形变系数的偏差。

活塞式压力计专用砝码质量在计算和修正中的问题

在质量计量中,砝码质量有折算质量和真空中的质量两种表达方式,在实际的量传工作中,除一等砝码采用真空中质量外,其余所有标准质量均采用折算质量。而活塞压力计的专用砝码在送到质量室进行检测时,均为折算质量值,这时如果按照活塞压力计检定规程中的公式进行砝码的计算和修正就会出现错误。本文对活塞压力计专用砝码的质量由于折算质量和真空中的实际质量的不同所带来的差异进行了详细的分析,对由此引起的活塞压力计压力量值的影响进行了详细的阐述和计算。

0.02级活塞式压力计测量标准的不确定度评定

作为检定静态压力的计量标准,0.02级活塞式压力计测量标准的不确定度分析尤为重要。根据工作原理建立不确定度评定的数学模型,分析了不确定度来源,特别是对计量性能影响较大的因素进行了着重分析,最后对测量标准进行了A类和B类不确定度评定,给出测量标准的合成不确定度和扩展不确定度。