压力检测仪表的校准方法.docx

压力检测仪表的校准方法

压力检测仪表的校准方法压力检测仪表在出厂前均需经过校准，使之符合精度等级要求；使用中的仪表会因弹性元件疲劳、传动机构磨损及腐蚀、电子元器件的老化等造成误差，所以必须定期进行校准，以保证测量结果有足够的准确度；另外，新的仪表在安装使用前，为防止运输过程中由于振动或碰撞所造成的误差，也应对新仪表进行校准，以保证仪表示值的可靠性。（1）静态校准压力检测仪表的静态校准是在静态标准条件下（温度20±50℃，湿度≤80％，大气压力为（1.01×105±1.06×104）Pa（760±80mmHg），且无振动冲击的环境），采用一定标准等级的校准设备，对仪表重复（不少于3次）进行全量程逐级加载和卸载测试，获得各次校准数据，以确定仪表的静态基本性能指标和精度的过程。①校准方法校准方法通常有两种：一种是将被校表与标准表的示值在相同条件下进行比较；另一种是将被校表的示值与标准压力比较。无论是压力表还是压力传感器、变送器，均可采用上述两种方法。一般在被校表的测量范围内，均匀地选择至少5个以上的'校验点，其中应包括起始点和终点。标准仪表的选择原则是：标准表的允许绝对误差应小于被校表的允许绝对误差的1／3～1／5，这样可忽略标准表的误差，将其示值作为真实压力。采用此种校验方法比较方便，所以实际校验中应用较多。将被校表示值与标准压力比较的方法主要用于校验0.2级以上的精密压力表，亦可用于校验各种工业用压力表。②压力校准仪器常用的压力校准仪器有液柱式压力计、活塞式压力计或配有高精度标准表的压力校验泵。图1为活塞式压力校准系统的结构原理。由图中可见，测量活塞以及砝码的重力与螺旋压力发生器共同作用于密闭系统内的工作液体（一般采用洁净的变压器油或蓖麻油等），当系统内工作液体的压力与此重力相平衡时，测量活塞l将被顶起而稳定在活塞筒3内的任一平衡位置上。这时有压力平衡关系（1）图1活塞式压力校准系统的结构原理a、b、c-切断阀d-进油阀；1-测量活塞；2-砝码；3-活塞筒；4-螺旋压力力p相比较，便可知道被校压力表的误发生器；5-工作液；6-压力表；7-手轮；8-丝杠；9-工作活塞；10-被校油杯；11-进油阀式中，p为系统内的工作液体压力；m与m0分别为活塞与砝码的质量；g为重力加速度；A为测量活塞的有效面积。对于一定的活塞压力计，A为常数。在承重托盘上换不同的砝码，由螺旋压力发生器推动工作活塞，工作液体就可处于不同的平衡压力下，因此可以方便而准确地由平衡时所加的砝码和活塞本身的质量得到压力p的数值。此压力可以作为标准压力，用以校验压力表。如果把被校压力表6上的示值与这一准确的压力p相比较，便可知道被校压力表的误差大小。也可以关闭a阀，在b阀上部接入标准压力表，由压力发生器改变工作液压力，比较被校表和标准表上的示值进行校准。（2）动态校准在一些工程技术领域常会遇到压力动态变化的情况，例如，火箭发动机的燃烧室压力在启动点火后的瞬间，有极为快速的变化；在产生振荡燃烧时，压力变化频率从几赫到数千赫。为了能够准确测量压力的动态变化，要求压力传感器的频率响应特性要好。实际上压力传感器的频率响应特性决定了该传感器对动态压力测量的适用范围和测量精度。因此，对用于动态压力测量的传感器或测压系统必须进行动态校准，以确定其动态特性参数，如频率响应函数、固有频率、阻尼比等。压力检测系统的动态校准首先需要解决标准动态压力信号源问题。产生标准动态压力信号的装置有多种形式，根据其所提供的标准动态压力信号可分为两类：一类是稳态周期性压力信号源，如机械正弦压力发生器、凸轮控制喷嘴、电磁谐振器等；另一类是非稳态压力信号源，如激波管、闭式爆炸器、快速卸载阀及落锤液压动校装置等。①稳态校准图2和图3所示均为产生稳态周期性校准压力源的装置，图2是电磁式正弦压力发生器。当流过电磁式力发生器中的电流成正弦规律变化时便产生正弦力，使输给传感器的介质压力按正弦规律变化。