2465A型压力计在绝对压力和低微压力的测试与校准中的应用

　　近40年来,压力仪表的结构由简单到复杂,从机械式发展到电气式;测量范围由中、低压向微压和超高压发展;压力的示值显示方式从指针刻度盘显示发展到数字显示,从仅能显示发展到应用计算机控制的自动记录和打印,甚至能自动处理数据。随着计量事业的发展,计量结果的准确度充分受到重视,弹簧管压力表检定规程规定:0.25MPa以下测量范围的压力表的传压介质用气体。这说明了工作介质进入低压压力表的密度约为860kg/m3,空气在常压下的密度为1.2kg/m3,两者相差700多倍。用空气与变压器油做为传压介质做比较实验检定表明:对测量上限为0.25MPa精密压力表的平均值相对误差为0.83%、1MPa为0.22%,2.5MPa为0.12%,其单向误差比平均误差更大,因此气体活塞式压力计的发展是计量需要的必然结果。随着科学技术的发展,特别是航空航天技术的发展,对低微压力和绝对压力的精密测试提出了更高的要求,因而生产出了形式多样的压力传感器,以供地面模拟试验和机载测试各种参数的需求。这些传感器大多数是测量气体的压力和绝对压力,这就对压力传感器的检定(或校准)工作提出了新的要求,也就是必须提供以气体作工作介质,能够测量表压、绝压、负压、差压和微压的新型气体活塞式压力计。

　　一、测量原理及技术性能

　　气体活塞式压力计是以静力学的力平衡原理和帕斯卡定律为基础,以质量、长度和时间等基本量作为参考基础,由活塞、活塞筒、砝码、压力源(由于气体比液体压缩性大、渗透性强,操作时要特别注意安全,否则容易引起爆炸事故)、微调用的压力调节器、耐高压管道及阀门等组成压力检定系统以供表压和绝压的测试与校准。RUSKA公司生产的2465A型气体活塞式压力计是新型压力标准器,是高准确度的活塞式压力计。该仪器配有专用砝码一套,配平砝码一套,两台TRIVACD5E双态旋转叶片式真空泵,机座一台(内置高度传感器、真空度传感器、温度传感器、湿度传感器、水平仪各一只,备份温度表一个),全自动浮值控制仪一只(内置大气压传感器一只),空气密度模块一只,与计算机连接的RS-232接口一个。其测量原理框图如图所示:

　　其技术性能如下:

　　①2465A型气体活塞式压力计的压力测量准确度可达显示值的0.0015%。

　　②绝对压力最小测量点为5kPa,表压可从活塞起始平衡零点开始。

　　③工作介质为氮气,分低、中、高三个活塞系统。其中低量程活塞压力测量范围为0.0014MPa~0.17MPa;中量程活塞压力测量范围为0.012MPa~0.7MPa;高量程活塞压力测量范围为0.014MPa~7MPa。

　　④低量程活塞选用不锈钢做为材料,可以产生0.0014MPa的低压。中高量程活塞采用碳化钨硬质合金,手工精细制作,这种材料具有较低的迟滞性,长时间的稳定性和较低的热膨胀系数。配重块采用无磁性的奥氏体不锈钢。