活塞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。它可以向精密压力表、压力变送器、差压变送器、压力、压力信号发生器及数字压力计等仪表进行信号传递,具有量程宽、精度高、技术性能稳定和使用方便等特点。一般由活塞系统、专用砝码、校验器组成。
常见类型:
按活塞有效面积的大小、力的作用部位及工作介质的不同,活塞压力计(图1-18)有以下几种类型。
a、按工作介质分为油压式和气体式
油压式常用的工作液体有变压器油、药用蓖麻油、甘油加乙二醇混合液等。常用的工作气体有空气、氨气等。
b、按活塞与活塞杆的结构和加载砝码方式分类
负荷式活塞压力计、带增压器的活塞式压力计、可控间隙活塞压力计、带平衡装置的活塞式压力计。
使用方法:
a、活塞压力计应安装在便于操作、牢固无振动的工作台上,台面用坚固而富有弹性的材料制成。
b、新购置的活塞式压力计要用高标汽油对活塞系统、压力泵、油杯、管路进行反复清洗。待汽油全部挥发后,向校验器注入清洁的工作介质,并用手轮打压,反复几次,直到校验器与活塞连接口处无气泡渗出后,将活塞筒安装在校验器上,用手轮加压至活塞筒内充满介质,再把活塞杆表面涂上工作介质后插入活塞筒内,以确保活塞系统内没有空气存在。
c、压力计工作介质的选用非常重要。应选择在量程范围内有效的流动性,压缩率小及没有腐蚀的工作介质。一般可以选用变压器油、变压器油和煤油的混合液及药用蓖麻油。使用前一定要对其介质的运动黏度及pH值进行测定,符合要求后方可使用。具体要求见检定规程。
d、活塞式压力计在工作前一定要调好水平。一具体做法是:用手轮打压,使活塞升到工作位置,将条形水准仪放在承重杆托盘的平面上,转动活塞分别在水平面0°、45°、90°及135°处反复调整至符合要求。这实际上要求承重底盘平面与活塞中心线保持垂直,使砝码重力垂直作用在活塞有效面积上,二、三等级活塞式压力计的不垂直度不得超过5°。
e、活塞式压力计的工作位置
不带限止器的活塞式压力计,活塞浸入活塞筒的位置,应为活塞全长的2/4~3/4;带有限止器的活塞不得触及限止器;带滑动轴承和带滚珠轴承的压力计,将活塞升至工作位置的指示线为活塞式压力计的工作位置。
f、当活塞升压至所需要的压力值时,活塞在工作位置上须按顺时针方向,以30~60r/min的初角速度旋转,并能保持在工作位置。
g、活塞式压力计的专用砝码要保持清洁。使用时轻拿轻放。加放砝码时,一定要保证砝码与砝码之间配合紧密。否则,压力计工作时转动活塞容易将砝码甩出,误伤操作人员或损坏仪器设备。
h、活塞式压力计与专用砝码一定要按要求配套使用,因为压力计的活塞有效面积不同,与之配套专用砝码的质量也不同。
i、活塞式压力计使用时应缓慢升压和降压,如急速加、减压力,不仅会冲击活塞,而且会有危险。
活塞式压力计标准装置中压力校验仪的选型是依据被检表的情况进行的,具体选型原则主要有一下三方面:
1)首先明确几个概念:技术人员需要对被校准对象有个明确的认知,在已知的被校准压力表中,最大量程为Pmax、最小压力量程为Pmin、被校准压力表的准确度为ΔPv(verification被检)、作为标准压力校验仪的数字压力计的准确度为△Ps(standard标准);
2)依据JJG49-2013《弹性元件式精密压力表和真空表检定规程》、JJG52-2013《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》中关于压力校准的有关规定,压力校验仪准确度与被检表准确度要满足1:4的关系,因此在进行择压力校验仪量程的选择时,应该首先计算被检表量程倍数
3)压力校验仪量程必须按照从大到小的顺序进行选择,具体的选择步骤为:
①第一只压力校验仪的量程P1必须选择被校准表中量程最大的那一块,也就是P1=Pmax,依据其倍数关系可知,第一只压力校验仪P1能够覆盖到被检表的量程是P1/x;
②第二只压力校验仪的量程P2,应选择小于P1/x的下一被检表量程,依据其倍数关系可知,第二只压力校验仪P2能够覆盖到被检表的量程是P2/x;
③第三只压力校验仪的量程P3,应选择小于P2/n的下一被检表量程,依据其倍数关系可知,第三只压力校验仪P3能够覆盖到被检表的量程是P3/x;
④第四只压力校验仪的量程P4,应选择小于P3/x的下一被检表量程,依据其倍数关系可知,第四只压力校验仪P4能够覆盖到被检表的量程是P4/x;以此方法类推,直到选取的压力校验仪的量程能够覆盖到最小的被检表量程Pmin为止。
活塞式压力计作为基本的测量校准压力设备,因其物美价廉、性价比高、测量精度准是国际通行的压力基准设备,而备受大家的欢迎。但是选择活塞式压力计有两点必须注意,这关系到产品性能和质量的好坏。
一、活塞的精度。市场上销售活塞式压力计的厂家很多,但真正掌握其技术要领的人并不多。不乏一些滥竽充数的。活塞的精度决定于其精确的几何尺寸、以及配合间隙。尺寸小了,必然下降快了,压力保存时间短;尺寸大了活塞发生卡滞,精度丢了。直线度好了,输出线性;直线度不好,输出压力阶跳。此外影响其精度的指标还有光洁度、椭圆度、装配尺寸等等。
二、系统保压密封测试。市场上销售活塞式压力计的厂家很多,样式款式,也很多。且大多数计量部门并不要求将主机送检。所以出现很多组装机鱼目混珠、混搅市场。这个关键性的参数往往被购买者忽略。
众所周知,活塞式压力计是进行静压密封测试的设备。系统保压密封不好,会造成测试时间缩短、压力不稳、输出不准等等一系列问题。以一台60MPa0.05级活塞式压力计,举个简单的例子。虽然活塞出具报告<0.8mm合格,但此报告仅指活塞下降。整体活塞台体密封情况才是用户所关心的。因为整体密封等于台体密封与活塞密封测试之和。按国家标准JJG59要求,如果台体密封5分钟大于2MPa,该活塞仍然可被判为不合格。但事实上,出于运转机制问题,并没有这样实行。
所以选择活塞式压力计一定要仔细询问卖家,落实清楚,有条件的可以现场测试一下建议。
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