压力表的校验方法

　新生产的压力表出厂前要进行校验，以确定其精度等级；使用一段时间的压力表也要进行校验，看其是否仍符合原来的精度指标，若校验时发现其误差超过规定值，则应对其进行检修或按精度级降级使用。
　　
　　对压力表的校验，一般分静态校验及动态校验两类。
　　
　　静态校验是测定静态精度，确定压力表的精度等级，常用的方法为“砝码校验法”和“标准表比较法”。动态校验主要是测定压力表的动态特性，常用的方法为“激波管法”。
　　
　　1．砝码校验法
　　
　　“砝码校验法”是应用静压平衡原理，所用设备为活塞式压力计。
　　
　　(1)活塞式压力计的结构与工作原理
　　
　　活塞式压力计的结构原理如下图所示。它由压力发生系统和压力测量系统两部分组成。

　　
　　测量系统的测量活塞1上端的托盘上放有荷重砝码2，其下端作用在工作液上。当工作液的压力P与活塞、托盘及砝码作用于活塞截面积上的压力相等时，活塞就稳定在相应位置上。这时，力的平衡关系为：
　　
　　PA-W+Wo
　　
　　式中A-测量活塞的截面积；
　　
　　W、wo-砝码和测量活塞（包括托盘）的重量。
　　
　　因此：
　　
　　一般取A等于1cm2或0.1cm2，这样便很方便地由所加砝码的重量及测量活塞的重量知道工作液的压力数值。由于目前机械加工的尺寸精度可以达到很高，而重量的称量亦很精确，则此种压力计的测量精度较高，其基本允许误差为±0.2%和±0.05%两种（即精度为0.2级和0.05级）。把被校压力表6接通，逐点测量工作液的压力，即读出被校表的指示值P’，则P’与P的差值便是被校表的误差。
　　
　　压力发生系统的螺旋压力发生器4，是通过手轮7旋转丝杆8，推动工作活塞9挤压工作液，经工作液传压给测量活塞的。实际上，砝码等通过测量活塞已经使工作液产生相应的压力，但考虑工作液略有压缩或泄漏，利用工作活塞使容积变化，从而使工作液达到一定压力，以便顶起测量活塞并使之停在某一固定的平衡位置上。工作液常选用油或蓖麻油。
　　
　　(2)校验方法
　　
　　①将活式压力计放在操作方便，没有震动的工作台上，通过支承螺钉的调整，观察气泡水准器，使压力计处于水平位置。
　　
　　②把工作液（变压器油或蓖麻油）灌入油杯内，反复旋转手轮，以排除管道内的空气。
　　
　　③关闭进油阀，缓慢地旋转手轮，观察测量活塞是否正常升降以及有无漏油现象。若一切正常，便可安装被校的压力表。
　　
　　④打开进油阀，逆时针旋转手轮，将工作液吸到工作活塞缸内。一般可将丝杆旋出全程的3/4左右即可。
　　
　　⑤关闭进油阀，打开被校压力表下方的切断阀c，按被校点之值加相应的砝码；并轻轻旋转手轮，使活塞停在某一固定的高度上（一般在活塞杆及基座上刻有标志线）。为减少测量活塞的摩擦，要使测量活塞转动。
　　
　　⑥正行程达到上限值时，再逐渐减少砝码，进行反行程的校验，将正、反行程被校表的示值记在相应表格内。
　　
　　⑦校验完毕后，再将工作液全部压入油杯内。
　　
　　2．标准表比较法
　　
　　“砝码比较法”虽然精度较高，但是操作麻烦，要把砝码不断搬上搬下，这对于压力比较高及大批量的校验显然是不适宜的。对于0.5级以下的普通压力表，可采用“标准表比较法”进行校准。“标准表比较法”是将被测的压力表与一只标准的压力表进行示值的比较，其差值被认为是被校表的误差，因此，标准表的精度要比被校表的精度高两级以上。
　　
　　“标准表比较法”所用设备为压力表校验仪（或称压力泵）。其原理图与活塞式压力计相似，只是没有测量活塞，代之以一只标准压力表。工作液压力的增加与减少完全靠工作活塞，或称之为手摇泵来完成。
　　
　　在精确校验时，要在全量程范围内逐点进行校验。一般的校验可选4～6点，由各点误差中的最大值确定其精度。
　　
　　校验的方法与步骤和“砝码比较法”类似，只是标准的压力值由标准表读得。另外要注意加压时，缓慢升压达到被校点之值，不可超越，万一不慎超越时，要多退回些再升上；同样，下降时也要缓慢，这样所得之值才能正确地计算出压力表的回差。
　　
　　在校验真空计时，要预先把工作活塞内的工作液都排到油杯中，关闭进油阀后，反旋手柄使管路中形成真空。同样是用被校真空计与标准真空计之示值进行比较，求出误差值。
　　
　　3．激波管校验法
　　
　　“激波管校验法”是进行动态校验的常用方法，它主要是用来校验各种类型的动态压力，如应变式压力计等。
　　
　　动态校验的关键问题是如何对被校压力计加一个较理想的阶跃压力。激波管就是一个较理想的压力阶跃函数发生器，激波管是一根具有横截面的长管子，管内被膜片分隔成两个封闭的室，两室的压力一高一低。
　　
　　当膜片突然破裂时，高压室的气体向低压室膨胀，便产生一个比膨胀气体运动还快的激波。激波管中的压力上升时间很短，为10-9s数量级，其压力数值亦可通过计算求得。
　　
　　校验装置原理如下图所示。除激波管外，装置中还有气源、测速和记录部分。

　　
　　气源部分主要是由气瓶供给高压气体，再经过操作台的减压阀、控制阀，使激波管高压室和低压室各有一定的压力值。
　　
　　测速部分由压电式传感器、限幅放大器和电子计数器组成。当入射激波经过传感器A1时，A1输出一信号，经限幅放大输至电子计数器，计数器开始计数。入射激波再前进经过传感器A2时，A2也输出一信号，同样经限幅放大后输至电子计数器，使之停止计数，由此可测得激波传播速度。
　　
　　记录部分由测量、放大器、记忆示波器和频谱仪组成。被校的压力传感器可放在侧壁上，但其感受的压力值较低，故一般都是放在激波管末端的端面上。
　　
　　校验时，记忆示波器处于等待扫描状态，A3是触发传感器，当它感受到激波压力后输出一信号，经放大后加至记忆示波器外触发输入端，从而产生扫描信号。
　　
　　接着被测传感器感受到激波，它与测量电路配合，输出一信号，经放大送至记忆示波器输入端，于是被测传感器的过渡过程被记忆示波器记下。同时，过渡过程也输到动态频谱仪中，便可测出传感器的固有。
　　
　　此校验法适用于具有较高固有频率的传感器。一般精度可达±5%，但其操作和计算都比较复杂。