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液柱高度差对一般压力表检定结果的影响

发布时间:2018-08-08 12:49:49 浏览:

压力表检定中,常使用油、水、空气作为介质 来传递压力,对压力表进行检定。油、水、空气等统 称为流体。如图1所示,在一般压力表检定过程中, 由于一般压力表的外売尺寸不同,造成被检压力表 与精密压力表中心轴不在同一高度,即两者之间存 在高度差。若设处于较高位置的压力表处的压力为 p0则处于较低位置的压力表处的压力为p =p0+pgh 检定压力表时,随着检定压力增加xp,则基本方程变 p +xp = (p0+xp ) +pgh。因而测量高度差的存在在检定 过程中始终会对检定结果带来一定的影响。这种影 响,随着压力表测量上限的降低而增大,随着一般压力表与精密压力表两者外売尺寸相差增加而增大。目 前,一般压力表的外売尺寸常见的有$60mm $100mm$150mm$250mm精密压力表的外売尺寸 一般为^ 150mm,大多数企业在检定压力表时,通常 配备“压力表/氧气表两用校验仪”“压力表校验 仪”,这些仪器常用的工作介质为变压器油20°C时, p=0.86x103kg/m3)和水(20°C 时p=1x103kg/m3)。在压力 表检定过程中,只读取被检压力表与精密压力表的示 值差,而忽略了被检压力表与精密压力表因高度不同 带来的附加误差。有些单位在使用油为介质的压力表 校验仪上安装油水隔离器检定氧气压力表,这也会加 大被检压力表与精密压力表的高度差,带来更大的附 加误差。因高度不同带来的误差计算公式为Ap =pgh (式中:p——液体密度;g——当地重力加速度;h—— 被检压力表与精密压力表高度差),当高度差的存在 对检定结果的影响不能忽略不计时,就要对检定结果 进行修正。处于较高位置的压力表示值加上Ap才能 与处于较低处压力表实际压力相等。下面,用表格的形式(见表1)对不同外売尺寸的被检压力表与精密压 力表高度差对检定结果的影响进行分析,来确定高度 差对检定结果的影响程度(徐州重力加速度g= 9.7967m/s2)


由流体静力学的基本方程jp+xp = (p 0+xp ) +pgh 知,在一个固定的测量系统中pgh为一定值,随着 (pc+xp)的增大,即检定过程中输入压力逐渐增大,pgh 对检定结果的影响逐渐减小,直至可以忽略不计。由 于被检压力表的测量上限不同、允许误差不同,则被 检压力表与精密压力表因高度不同带来的误差对检 定结果的影响程度也不同。下面,以1.6级压力表

例,用Ap与MPE的比值(Ap 高度差对检定结果的影响;MPE——压力表最大允许误差来分析被检压 力表与精密压力表外売尺寸相差最大的状态下 外売尺寸为$60mm、中250mm压力表),高度差对不 同测量上限1.6级压力表测量结果的影响。Ap与MPE 比值越大,液柱高度差对检定结果的影响越大,如表 2所示。

由表2看出,使用液体作介质,检定外売尺寸为 $60mm、$250mm的压力表时,高度差对0.4MPa以下 的压力表的测量结果影响较大。一些单位由于没有配 备用气体作介质的压力表检测设备,常常用液体作介 质的压力表检测设备检定测量上限在0.25MPa以下的 一般压力表,这样,会带来很大的附加误差。对于一般 气体,如空气、氮气、氧气等,公式p^^+pgh也完全适 用,但由于气体密度P较小(20°C时,/9=1.2kg/m3),/ogh 常可以忽略不计,这时可以认为整个平衡的气体中, 压力处处相等。因此,在检定测量上限小于0.25MPa —般压力表时,定要严格按照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》 的要求,用气体介质对压力表进行检定,以消除高 度差的影响。在检定测量上限为0.4MPa、0.6MPa 压力表时,一定要使用变接头,改变被检压力表或 精密压力表的高度,减小高度差,以消除高度差对 检定结果的影响。有条件的单位最好配备以气体为 介质的压力表校验器,来检定测量上限在0.4MPa 上的压力表。

以上分析的是被检压力表与精密压力表高度差 1.6级压力表检定结果的影响,这种影响在准确度 较高或测量上限较小的压力仪器仪表检定中会更加 明显。如果将表2中1.6级0.4MPa的压力表换成同量程 0.5级的数字压力计,则Ap/MPE就会由原来的1/7变成 1/3。近年来大量投入使用的压力传感器、数字压力 表,它们的准确度高,外形尺寸小,与传统的弹簧管式 压力表外形尺寸相差更大,且受压部位在底部,高度 差会更大。因此,对于从事压力仪表检定的人员,一定 要采取措施,减小标准器与被检压力仪表的高度差, 使检定结果更加准确可靠。