活塞壓力計(jì)是利用流體靜力平衡(即作用在活塞有效面積上的流體壓力與其所負(fù)荷的重力相平衡)原理進(jìn)行壓力測量的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器。它可以向精密壓力表、壓力變送器、差壓變送器、壓力、壓力信號發(fā)生器及數(shù)字壓力計(jì)等儀表進(jìn)行信號傳遞,具有量程寬、精度高、技術(shù)性能穩(wěn)定和使用方便等特點(diǎn)。一般由活塞系統(tǒng)、專用砝碼、校驗(yàn)器組成。
常見類型:
按活塞有效面積的大小、力的作用部位及工作介質(zhì)的不同,活塞壓力計(jì)(圖1-18)有以下幾種類型。
a、按工作介質(zhì)分為油壓式和氣體式
油壓式常用的工作液體有變壓器油、藥用蓖麻油、甘油加乙二醇混合液等。常用的工作氣體有空氣、氨氣等。
b、按活塞與活塞桿的結(jié)構(gòu)和加載砝碼方式分類
負(fù)荷式活塞壓力計(jì)、帶增壓器的活塞式壓力計(jì)、可控間隙活塞壓力計(jì)、帶平衡裝置的活塞式壓力計(jì)。
使用方法:
a、活塞壓力計(jì)應(yīng)安裝在便于操作、牢固無振動的工作臺上,臺面用堅(jiān)固而富有彈性的材料制成。
b、新購置的活塞式壓力計(jì)要用高標(biāo)汽油對活塞系統(tǒng)、壓力泵、油杯、管路進(jìn)行反復(fù)清洗。待汽油全部揮發(fā)后,向校驗(yàn)器注入清潔的工作介質(zhì),并用手輪打壓,反復(fù)幾次,直到校驗(yàn)器與活塞連接口處無氣泡滲出后,將活塞筒安裝在校驗(yàn)器上,用手輪加壓至活塞筒內(nèi)充滿介質(zhì),再把活塞桿表面涂上工作介質(zhì)后插入活塞筒內(nèi),以確?;钊到y(tǒng)內(nèi)沒有空氣存在。
c、壓力計(jì)工作介質(zhì)的選用非常重要。應(yīng)選擇在量程范圍內(nèi)有效的流動性,壓縮率小及沒有腐蝕的工作介質(zhì)。一般可以選用變壓器油、變壓器油和煤油的混合液及藥用蓖麻油。使用前一定要對其介質(zhì)的運(yùn)動黏度及pH值進(jìn)行測定,符合要求后方可使用。具體要求見檢定規(guī)程。
d、活塞式壓力計(jì)在工作前一定要調(diào)好水平。一具體做法是:用手輪打壓,使活塞升到工作位置,將條形水準(zhǔn)儀放在承重桿托盤的平面上,轉(zhuǎn)動活塞分別在水平面0°、45°、90°及135°處反復(fù)調(diào)整至符合要求。這實(shí)際上要求承重底盤平面與活塞中心線保持垂直,使砝碼重力垂直作用在活塞有效面積上,二、三等級活塞式壓力計(jì)的不垂直度不得超過5°。
e、活塞式壓力計(jì)的工作位置
不帶限止器的活塞式壓力計(jì),活塞浸入活塞筒的位置,應(yīng)為活塞全長的2/4~3/4;帶有限止器的活塞不得觸及限止器;帶滑動軸承和帶滾珠軸承的壓力計(jì),將活塞升至工作位置的指示線為活塞式壓力計(jì)的工作位置。
f、當(dāng)活塞升壓至所需要的壓力值時(shí),活塞在工作位置上須按順時(shí)針方向,以30~60r/min的初角速度旋轉(zhuǎn),并能保持在工作位置。
g、活塞式壓力計(jì)的專用砝碼要保持清潔。使用時(shí)輕拿輕放。加放砝碼時(shí),一定要保證砝碼與砝碼之間配合緊密。否則,壓力計(jì)工作時(shí)轉(zhuǎn)動活塞容易將砝碼甩出,誤傷操作人員或損壞儀器設(shè)備。
h、活塞式壓力計(jì)與專用砝碼一定要按要求配套使用,因?yàn)閴毫τ?jì)的活塞有效面積不同,與之配套專用砝碼的質(zhì)量也不同。
i、活塞式壓力計(jì)使用時(shí)應(yīng)緩慢升壓和降壓,如急速加、減壓力,不僅會沖擊活塞,而且會有危險(xiǎn)。
活塞式壓力計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置中壓力校驗(yàn)儀的選型是依據(jù)被檢表的情況進(jìn)行的,具體選型原則主要有一下三方面:
1)首先明確幾個(gè)概念:技術(shù)人員需要對被校準(zhǔn)對象有個(gè)明確的認(rèn)知,在已知的被校準(zhǔn)壓力表中,最大量程為Pmax、最小壓力量程為Pmin、被校準(zhǔn)壓力表的準(zhǔn)確度為ΔPv(verification被檢)、作為標(biāo)準(zhǔn)壓力校驗(yàn)儀的數(shù)字壓力計(jì)的準(zhǔn)確度為△Ps(standard標(biāo)準(zhǔn));
2)依據(jù)JJG49-2013《彈性元件式精密壓力表和真空表檢定規(guī)程》、JJG52-2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表檢定規(guī)程》中關(guān)于壓力校準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定,壓力校驗(yàn)儀準(zhǔn)確度與被檢表準(zhǔn)確度要滿足1:4的關(guān)系,因此在進(jìn)行擇壓力校驗(yàn)儀量程的選擇時(shí),應(yīng)該首先計(jì)算被檢表量程倍數(shù)
3)壓力校驗(yàn)儀量程必須按照從大到小的順序進(jìn)行選擇,具體的選擇步驟為:
?、俚谝恢粔毫πr?yàn)儀的量程P1必須選擇被校準(zhǔn)表中量程最大的那一塊,也就是P1=Pmax,依據(jù)其倍數(shù)關(guān)系可知,第一只壓力校驗(yàn)儀P1能夠覆蓋到被檢表的量程是P1/x;
?、诘诙粔毫πr?yàn)儀的量程P2,應(yīng)選擇小于P1/x的下一被檢表量程,依據(jù)其倍數(shù)關(guān)系可知,第二只壓力校驗(yàn)儀P2能夠覆蓋到被檢表的量程是P2/x;
?、鄣谌粔毫πr?yàn)儀的量程P3,應(yīng)選擇小于P2/n的下一被檢表量程,依據(jù)其倍數(shù)關(guān)系可知,第三只壓力校驗(yàn)儀P3能夠覆蓋到被檢表的量程是P3/x;
?、艿谒闹粔毫πr?yàn)儀的量程P4,應(yīng)選擇小于P3/x的下一被檢表量程,依據(jù)其倍數(shù)關(guān)系可知,第四只壓力校驗(yàn)儀P4能夠覆蓋到被檢表的量程是P4/x;以此方法類推,直到選取的壓力校驗(yàn)儀的量程能夠覆蓋到最小的被檢表量程Pmin為止。
活塞式壓力計(jì)作為基本的測量校準(zhǔn)壓力設(shè)備,因其物美價(jià)廉、性價(jià)比高、測量精度準(zhǔn)是國際通行的壓力基準(zhǔn)設(shè)備,而備受大家的歡迎。但是選擇活塞式壓力計(jì)有兩點(diǎn)必須注意,這關(guān)系到產(chǎn)品性能和質(zhì)量的好壞。
一、活塞的精度。市場上銷售活塞式壓力計(jì)的廠家很多,但真正掌握其技術(shù)要領(lǐng)的人并不多。不乏一些濫竽充數(shù)的?;钊木葲Q定于其精確的幾何尺寸、以及配合間隙。尺寸小了,必然下降快了,壓力保存時(shí)間短;尺寸大了活塞發(fā)生卡滯,精度丟了。直線度好了,輸出線性;直線度不好,輸出壓力階跳。此外影響其精度的指標(biāo)還有光潔度、橢圓度、裝配尺寸等等。
二、系統(tǒng)保壓密封測試。市場上銷售活塞式壓力計(jì)的廠家很多,樣式款式,也很多。且大多數(shù)計(jì)量部門并不要求將主機(jī)送檢。所以出現(xiàn)很多組裝機(jī)魚目混珠、混攪市場。這個(gè)關(guān)鍵性的參數(shù)往往被購買者忽略。
眾所周知,活塞式壓力計(jì)是進(jìn)行靜壓密封測試的設(shè)備。系統(tǒng)保壓密封不好,會造成測試時(shí)間縮短、壓力不穩(wěn)、輸出不準(zhǔn)等等一系列問題。以一臺60MPa0.05級活塞式壓力計(jì),舉個(gè)簡單的例子。雖然活塞出具報(bào)告<0.8mm合格,但此報(bào)告僅指活塞下降。整體活塞臺體密封情況才是用戶所關(guān)心的。因?yàn)檎w密封等于臺體密封與活塞密封測試之和。按國家標(biāo)準(zhǔn)JJG59要求,如果臺體密封5分鐘大于2MPa,該活塞仍然可被判為不合格。但事實(shí)上,出于運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制問題,并沒有這樣實(shí)行。
所以選擇活塞式壓力計(jì)一定要仔細(xì)詢問賣家,落實(shí)清楚,有條件的可以現(xiàn)場測試一下建議。