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活塞式压力计的操作活塞式压力计是一种测量压力的仪器，主要由压力计体、活塞、压力弹簧、观察窗等组成。
该仪器采用活塞推压量的原理来测量压力大小，因此操作时需要注意一些重要的步骤。
操作步骤1.对仪器进行检查：在进行测量前，先要对仪器进行检查，确认压力计体是否完好无损、活塞是否灵活运动，并检查压力弹簧是否变形或老化。
2.压力计体放置：将压力计体放在平稳的水平面上，以保证其在使用时的稳定性。
3.调整压力弹簧：使用调节机构可以调整压力弹簧的预紧量，根据需要调整预紧量，以使得测得的压力值更加准确。
4.插入被测管路：将被测管路直接插入到压力计的观察窗口中，注意管路的紧密连接，以避免漏气的影响。
5.进行压力测量：插入被测管路后，使用手拉动活塞，进行压力测量。
在操作时，要注意使用适当的力量，避免过度用力导致读数不准确。
6.读取压力值：在压力计压过程中，可以通过观察压力计体内的活塞位置，来读取不同压力值时的位置数据。
根据读数指示值，即可得到被测管路内的压力值。
7.记录测量数据：在完成压力测量后，要及时记录测量数据，包括测量时间、测量值等信息。
同时，也要将测量仪器及时清洗，准备下一次的使用。
注意事项1.保持清洁：在使用活塞式压力计时，要注意保持清洁，避免尘土等物质进入压力计体内，影响测量的准确性。
2.避免过度用力：在操作活塞式压力计时，也需要注意力度的控制，避免过度用力导致测量数据不准确。
3.避免温度影响：活塞式压力计对温度的敏感性较高，在操作前需要保证仪器和被测物品的温度相同，以避免温度影响测量结果。
4.正确存放：在使用完活塞式压力计后，要将其正确地存放在干燥通风的地方，以防止仪器内的松弛过度，影响压力计的准确性。
结论活塞式压力计是一种简单、易于操作的压力测试仪器，可以广泛应用于各种压力测量领域。
在进行操作时，需要注意保持稳定性、力度控制、温度影响等因素，以确保测量结果的准确性。
活塞式压力计操作规程
1．YU-6A活塞压力计
1．1仪器简介：
该仪器是根据流体力学的平衡原理及帕斯卡定律为基础进行压力计量的。
一种力是由液压容器内产生，另一种是由活塞本身及加在活塞上的专用砝码的重量作用在活塞面积上所产生的，这两力相平衡。
该仪器系由压力发生系统的校验器和压力测量系统的活塞部分腴专用砝码三部分组成。
1．2操作步骤：
1．2．1将压力计放在便于操作的工作台上，利用可调底脚来校准平衡。
1．2．2打开油杯，左旋手轮，使手摇泵的缸体充满油液。
1．2．3关闭油杯阀，打开底盘角部的单向阀，卸下被检表座的上的快速接头丝堵，装好被检器。
右旋手轮，产生初压，使承重托盘托起，至到活塞杆上的刻度线与指示器线对齐为止。
1．2．4增加专用砝码数量，使之产生所需检测压力，增加专用砝码时，应不断转动手轮，以免承重托盘下降，操作中必须使承重托盘及其砝码以(30~60r)/min的角速度顺时针自由转动。
1．2．5检测完毕，左旋手轮，缓慢降压至零，并卸去专用砝码。
1．3．常规保养：压力计应贮藏在室内，其环境温度为5℃~10℃，相对湿度不大于80%，室内空气，不应含有能引起压力计腐蚀的杂质。
1．4注意事项：
1．4．1压力计的工作环境温度为（20±5）℃，相对湿度80%以下，且周围空气，不含有腐蚀性杂质。
1．4．2专用砝码应放在干燥地点。
1．4．3使用前，首先用过滤的航空汽油清洗压力计各部分，然后经手摇泵将个管路内腔注满经过滤的传压介质，并将内腔中的空气排除。
1．4．4旋转压力泵的手轮，检查油路是否畅通，若无问题，即可使用。
•影响压力与力值关系的基本因素有：浮力、重力加速度、流体表面张力系数，以及温度系数引起的线性膨胀、压力系数引起的弹性变形对活塞有效面积的影响等。
•由压力的基本定义：(2)•式中：•P r --- 活塞工作端面压力值• F --- 作用在活塞上的力值（砝码重力）•A e --- 活塞系统有效面积又由， (3) 得到： (4)在对表观值表示质量的砝码进行浮力修正时，可以不必知道砝码的密度，而直接通过称量该物体质量时所使用的标准砝码的密度进行修正（可推导证明）。
尽管这样会引入很小的误差，但对于活塞压力计的浮力修正很实用，且不会造成明显的误差。
浮力修正公式为：（5）式中：•ρa = 砝码周围空气的密度•ρs = 上级标准砝码的密度•表面张力：当活塞压力计工作介质为液体时（例如油或水），必须对表面张力的影响加以考虑。
至少，需要量化其对活塞压力计整体性能的影响。
活塞筒顶部与活塞接触部位存在的半月形油膜的表面张力会产生作用于活塞轴向的力。
表面张力定义为： （6）式中：•τ = 表面张力系数 （N/m）• C = 活塞周长（cm）由公式（5）、公式（6）可以得到有效力值的表达式为： （7）面积修正•弹性变形当压力计的工作压力增加时，活塞/活塞筒会发生弹性变形，使得活塞/圆筒体的有效面积也发生变化，这种面积的改变可以用一个二次多项式来表示：（8）式中：•A o——某参考压力下活塞的面积•b1 & b2——弹性变形系数，可通过实验获得在许多应用中，可以用压力与有效面积的线性关系式和代表校准过程的随意性的余项来表述以上关系；但在需要完整表达线性数据余项时，二次表达式可能更好的反映有效面积随压力的变化规律以及随校准过程的变化规律。
面积修正•温度系数当系统温度改变时，活塞/活塞筒的有效面积也将改变，变形量可通过下式计算：（9）式中：•A o(t)——工作温度下有效面积的修正•A o(reft)——零压力和标准温度下活塞的面积• c ——热膨胀系数•θt——标准温度和实际工作温度的差值结合式（7）、（8）、（9），我们可以得出 P-F 关系式：(10)这里，假设活塞系统的轴线和重力加速度的方向是平行的，因不平行而产生的误差与偏离角度的余弦值成比例。
YS-6、60、250、600活塞式压力计说明书一、用途0.05级活塞式压力计（以下简称压力计）、用于检验0.2级活塞式压力计及精密压力表二、工作原理与基础结构压力计工作原理基于活塞本身重量和加在活塞上专用砝码重量, 作用在活塞面积上所产生压力与液压容器内产生压力相平衡。
压力计系由检验泵和测量系统两部分组成。
见图:检验泵部分包含手摇泵（11）、油杯（9）及两个阀（6）和（7）。
在阀（6）和（7）上装有两端锁母, 用以连接被检验精密压力表。
测量系统关键由一个经过精密研磨后含有正确截面活塞, 活塞直接承受底盘上砝码重量。
三、技术数据表1YS-250、600活塞式压力计承重杆（包含活塞头部）浸入工作液体浮力为5.6g.YS-6活塞式压力计, 活塞底部与被校表中心液柱差H, 表壳外径为φ150㎜, H=109㎜;表壳外径φ160㎜, H=119㎜,表壳外径φ250㎜, H=169㎜, 其修正公式△P=Hγ, 式中△P为液柱差产生压力, γ=0.88g/cm3为变压器油比重。
1、砝码2、指标板3、底座4、调整螺钉5、连接管部件6、7、8阀9、油杯10、水平仪11、手摇泵12、手轮13、测量系统参数单位值力值0.6MPa 6 MPa25MPa60 MPa测量上限MPa0.66256060测量下限MPa0.040.10.511活塞公称面积cm210.50.20.10.05底盘及活塞公称质量㎏0.40.5110.5产生产压力MPa0.040.10.511专用砝码公称质量㎏0.1; 0.5 0.5; 2.5 1;51;50.5;2.5四、 验收与保管1、 用户收到装箱压力计,应先检验压力计包装是否完整; 如有损伤,应即查明原因。
2、 开箱后拆除衬垫物, 检验压力计外观是否完好, 说明书、 合格证是否齐全, 如有缺损, 应即通知我厂。
3、 压力计应贮藏在室内, 其环境温度应为+5~35℃。
相对湿度小于80%; 周围空气不应含有腐蚀压力计有害杂质。
标准活塞压力计结构一、活塞系统活塞系统是标准活塞压力计的核心部分，由活塞本体、活塞杆和密封件组成。
活塞本体通常由高硬度的金属材料制成，以承受高压力的冲击。
活塞杆通常采用不锈钢或碳钢材料制成，具有高精度和良好的直线度，以确保压力传递的准确性。
密封件采用高性能的聚四氟乙烯或其他材料制成，以防止压力泄漏和保证活塞系统的密封性能。
二、砝码系统砝码系统是标准活塞压力计的重要组成部分，用于产生标准压力。
砝码通常采用高纯度的铸铁或钢材制成，经过精确的称重和修正，以达到所需的压力值。
砝码通过吊索或其他方式与活塞系统连接，以实现压力的传递。
三、调整系统调整系统是标准活塞压力计的重要功能之一，用于调整压力值。
调整系统通常由精密的手轮、丝杆和齿轮等组成，可实现微调或粗调，以满足不同精度要求的使用需求。
通过调整系统的调整，可以实现对压力值的精确控制和测量。
四、显示系统显示系统是标准活塞压力计的重要部分之一，用于显示压力值。
显示系统通常由压力表、数字显示器或其他测量仪表组成，可实现压力值的直观展示和记录。
根据不同的使用需求，可以选择不同类型的显示仪表，以满足测量要求。
五、支撑系统支撑系统是标准活塞压力计的基础部分，用于支撑和固定整个压力计。
支撑系统通常由稳定的基座和支撑架组成，以保证压力计在使用过程中的稳定性和准确性。
基座通常采用高硬度的钢材制成，以承受高压力的冲击。
支撑架则根据实际需要设计成不同的结构形式，以保证压力计的稳定性和精度。
六、控制阀控制阀是标准活塞压力计的重要部件之一，用于控制压力的开启和关闭。
控制阀通常由阀门本体、密封件和手柄等组成，可实现手动或自动控制。
通过控制阀的操作，可以实现对压力的开启、关闭和调节，以满足实验或生产过程中的不同需求。
七、连接管路连接管路是标准活塞压力计中连接各个部件的管道系统。
连接管路通常采用不锈钢或其他耐高压材料制成，以保证管道的密封性和耐压性。
连接管路的结构设计需考虑管道的弯曲半径、长度和管径等因素，以确保流体流动的顺畅性和准确性。
活塞式压力计的基本原理和应用介绍活塞式压力计的基本原理及应用作者： Kurt Solis德鲁克集团美国罗斯卡仪器公司技术副总裁P.O. Box 630009, Houston, TX 77263-0009, USA翻译：董春虎代表处经理英国德鲁克有限公司北京代表处摘要：本文对活塞压力计的工作原理、结构类型、误差因素进行了较为详细的介绍，并结合具体实例，对活塞压力计的不确定因素进行了定量分析。
关键词：活塞、压力计。
压力（P）不是独立的基本物理量，而是质量和长度量的导出量。
压力的定义为：P = F/A (1)式中，F为力值，A为承受该力值的面积。
根据以上原理，我们可以采用多种方法通过特定的机械装置产生压力。
其中最常见的方法是液体压力计装置和活塞式压力计装置。
本文将对活塞式压力计装置进行讨论。
活塞式压力计又称为静重式压力计，是利用流体静力平衡原理及帕斯卡定律工作的仪器。
流体静力平衡是通过作用在活塞系统的力值与传压介质产生的反作用力相平衡实现的。
活塞系统由活塞和缸体（活塞筒）组成，二者形成极好的动密封配合。
活塞的面积（有效面积）是已知的，当已知的力值作用在活塞一端时，活塞另一端的传压介质会产生与已知力值大小相等方向相反的力与该力相平衡。
由此，可以通过作用力值和活塞的有效面积计算得到系统内传压介质的压力。
在实际应用中，力值通常由砝码的质量乘以使用地点的重力加速度得到。
活塞式压力计的结构类型有很多种。
最基本的结构原理如图1所示。
活塞式压力计的结构类型有很多种。
最基本的结构原理如图1所示。
由此方法得到的压力的不确定度取决于仪器本身的物理特性（和不确定度）以及许多外部影响因素。
所有因素都必须予以深入的分析和考虑。
对不确定度影响因素的重视程度将直接决定测量结果“误差”的大小。
来自活塞式压力计本身的测量不确定度的影响分量主要有：砝码、活塞系统的刚度、活塞系统的温度膨胀系数、流体的表面张力、垂直度影响、以及磁场对磁性部件的影响等。
来自外部因素的不确定度影响分量主要有：使用地点的重力加速度、砝码在空气中受到的浮力、操作环境的受控程度和稳定程度。
应该注意到：我们以上讨论的不确定度分量只是局限在活塞压力计本身的测量不确定度进行分析得出的。
如果我们要给出被校验仪器的测量不确定度报告，还必须对其他因素加以考虑。
这些因素包括：与流体介质种类和参考压力（或气压）相关的位置差、系统泄漏、温度梯度等。
活塞压力计的结构基本组成活塞式压力计的基本组成原理如图2所示。
从图2可以看出，活塞压力计由活塞、活塞筒、基座、砝码和压力接口组成。
基座对活塞系统起支撑作用并使活塞底部工作面与传压介质相接触，基座底部的螺栓用于调节活塞系统与地面的垂直度。
活塞/活塞筒（活塞系统组件）的类型对活塞压力计测量结果影响最大的因素（尤其在高压力时）是压力对活塞有效面积的影响。
这就是我们通常所说的“压力形变系数”。
基于以上认识，我们通过多种方法对活塞系统组件加以完善，力图消除或减小“压力形变系数”对测量结果的影响。
最典型的活塞系统组件有三种结构形式，分别叫做“基本型”、“复入型”和“可控间隙型”。
这三种结构形式的活塞系统组件由于其易实现性和商业上的可行性，至今仍被广泛采用。
基本型：基本型是所有活塞系统类型中最简单的一种结构。
其结构原理如图 2 所示。
基本型结构中，活塞筒的外表面始终暴露在大气中。
活塞筒的直径会随着压力的增加而增大，从而导致活塞有效面积的增大，为“正”压力变形系数。
复入型：如图3 所示。
在这种结构类型中，将活塞系统内部压力施加到活塞筒外表面的一部分。
这样以来，当系统压力增加时，活塞的有效面积通常会减小，为“负”压力变形系数。
可控间隙型: 在这种结构类型中，活塞和活塞筒之间的间隙由作用在活塞筒外部（参与工作部分）的独立压力控制系统进行控制。
目的是消除压力变形系数，使得活塞的有效面积不随系统试验压力的改变而变化。
其结构原理图如图4 所示。
压力与力值的关系基本因素影响压力与力值关系的基本因素有：浮力、重力加速度、流体表面张力系数，以及温度系数引起的线性膨胀、压力系数引起的弹性变形对活塞有效面积的影响等。
由压力的基本定义：Pr=F/Ac?(2)式中：Pr --- 活塞工作端面压力值F --- 作用在活塞上的力值（砝码重力）Ae --- 活塞系统有效面积又由,F = Ma · g1 (3)得到：Pr=Ma ·g1/Ac (4)式中：Ma = 砝码质量(经标准检定给出的表观值,包括活塞及连接件质量)。
gl = 使用地点重力加速度。
力值修正浮力影响根据阿基米德定律: 物体受到的浮力等于物体排开的流体的重量。
物体在空气中的重量要小于物体在真空环境中的重量，减少的重量等于物体排开的空气的重量，近似等于空气的密度乘以物体的体积。
对于形状不规则的物体，体积很难通过几何测量的方法计算得到，即便可以通过计算得到，还需要知道该物体材料的密度。
如果物体的质量是以表观值表示而不是以真实质量表示的，则在进行浮力修正时，只要知道称量该物体质量时所使用的标准砝码的密度就可以了。
这种方法已被普遍接受，并使得浮力影响修正得以简化。
在对表观值表示质量的砝码进行浮力修正时，可以不必知道砝码的密度，而直接通过称量该物体质量时所使用的标准砝码的密度进行修正（可推导证明）。
尽管这样会引入很小的误差，但对于活塞压力计的浮力修正很实用，且不会造成明显的误差。
浮力修正公式为：1-ρa/ρs?(5)式中：ρa = 砝码周围空气的密度ρs = 上级标准砝码的密度重力加速度影响从公式（4）可以看出，重力加速度根据力值（F）、质量（M）、重力加速度（gl）选用单位的不同，定义系数k：k=1---当F 单位为N, M 单位为kg, gl 单位为m/s2 时；k=1/980.665--- 当F单位为公斤力, M单位为kg, gl 单位为cm/s2 时表面张力。
当活塞压力计工作介质为液体时（例如油或水），必须对表面张力的影响加以考虑。
至少，需要量化其对活塞压力计整体性能的影响。
活塞筒顶部与活塞接触部位存在的半月形油膜的表面张力会产生作用于活塞轴向的力。
表面张力定义为：F st =τ·C (6)式中：τ=表面张力系数（N/m）C=活塞周长（cm）由公式（5）、公式（6）可以得到有效力值的表达式为：Fe=Ma·[1-ρa/ρs]·k·g1+(τ·C) (7)面积修正–弹性变形当压力计的工作压力增加时，活塞/活塞筒会发生弹性变形，使得活塞/圆筒体的有效面积也发生变化，这种面积的改变可以用一个二次多项式来表示Ae=A0*1+b1*p+b2*p2?(8)式中，Ao——某参考压力下活塞的面积b1 & b2——弹性变形系数，可通过实验获得在许多应用中，可以用压力与有效面积的线性关系式和代表校准过程的随意性的余项来表述以上关系；但在需要完整表达线性数据余项时，二次表达式可能更好的反映有效面积随压力的变化规律以及随校准过程的变化规律。
温度系数当系统温度改变时，活塞/活塞筒的有效面积也将改变，变形量可通过下式计算：Ao(t)=A o(reft)·(1+c ·θt) (9)式中，Ao(t)——工作温度下有效面积的修正Ao(ref t)——零压力和标准温度下活塞的面积c——热膨胀系数θt——标准温度和实际工作温度的差值结合式（7）、（8）、（9），我们可以得出P-F 关系式：(10)这里，假设活塞系统的轴线和重力加速度的方向是平行的，因不平行而产生的误差与偏离角度的余弦值成比例。
参考平面无论工作介质是气体还是液体，气柱或液柱高度差在重力作用下引起的测量误差不容忽视，必须进行估测。
为便于估测，必须确切一个参考位置，使得关系式P = F / A 在此位置成立。
实际中通常在活塞上选择此位置，我们称之为测量的参考平面。
它的位置由活塞的形状决定，如果活塞为圆柱体，则可选定活塞的下端面为参考面。
如果活塞不是圆柱体，而是有锥度的，那么参考平面可在活塞静止时的支撑位置选取。
在计算活塞压力计的压力时，以参考平面处的压力值作为基本值，系统中其他平面的压力这样得到：该平面到参考平面的距离乘以流体的密度，再加到（或减）参考平面上的压力值。
通常在操作中，事先作个标记，然后给系统加压，直到活塞浮在标记稍稍靠上一点时，停止加压，稍后，活塞将下降到该标记处，此时系统达到稳定状态，即可读数。
如果读数时活塞的位置偏高或偏低，就会产生一个误差，误差值与相同高度液柱产生的误差相等。
式（10）中各参数是必须了解和量化的，忽略它们中的任何一个，将产生很大的误差，为强调这一点，下面以数据说明：如果忽略这些参数的影响，可能会在测量中产生以下典型的误差量。
力值浮力: 在典型的环境下，它相当于砝码重量的0.015%（150ppm）。
重力加速度： gl 每变化 0.001 cm/sec2 可引起压力变化 1 ppm。
在美国，不同地域重力加速度的差异可能导致的压力变化为0.3%（3000ppm）。
表面张力：对于液体活塞压力计，根据活塞的直径不同而不同，能达到20Pa(0.003psi)，这在低压力时影响很大。
垂直度：与纵轴的偏离使垂直分力减小，减小的值与偏离角的余弦成比例，偏离1 度时，存在0.015%的误差，偏离0.1 度时，误差为2ppm。
面积温度系数：与活塞/活塞筒的材料有关，例如：活塞材料活塞筒材料温度系数（ppm/℃）钢钢 24碳化钨钢 15碳化钨碳化钨 9压力系数：与几何形状和材料有关，它能产生约0.05%的误差（500ppm）。
表1和表2列出了最主要的误差源，必须考虑并加以修正。
计算实例：下面是气体活塞压力计的一个例子，它的物理参数，包括砝码值，由厂家提供。
示例：在Ta= 20?℃，Pr=6.9MPa时，计算需要施加的砝码质量。
设备：气体活塞压力计主机：RUSKA2465-754活塞系统：RUSKA2465-729专用砝码组： RUSKA 2465-799环境：g1 - 978.72346 cm/sec2P(ref) - 大气ρa - 0.00118 gm/cm3h-0 cm (无高度差)根据式（10）可计算所需的砝码质量M a（表观值），也可用下式计算：（11）已知参数分别为：Ao = 8.39086E-02 cm2 ( 20oC)b1 = 3.0E-06 m2/m2/MPab2 = 0.0c = 9.1E-06 m2/m2/oCρa = 0.00118gm/cm3k = 1/980.665 cm/sec2g1 = 978.72346 cm/sec2θt = Ta -20 = 20-20 = 0oCρs = 8.0 gm/cm3Pref = 大气p = 标称压力Pr = 6.9 MPa / 9.80665 = 70.3604187kg/cm2(1+b1.p) = (1+ 3E-06.70.36) =1.000211081(1+c·θt) = 1+0.0000091?. 0 = 1k · g1 = 978.72346/980.665 = 0.99802018(1 - ρa/ρs) = 0.9998525代入式（11），可计算得到需要的砝码质量为：即：Ma = 5.917677488 a M kg由此，可以得到需要施加的砝码的质量：M total= Ma-?tare mass (kg)?(12)上式中，tare mass 是活塞及连接件的质量。
