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當(dāng)前位置:北京恒升偉業(yè)科技有限公司>>技術(shù)文章>>壓力校準(zhǔn)工作中的外部因素和修正
壓力儀表的校準(zhǔn)工作不僅僅是記錄壓力值并將其與已知標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。由于壓力測(cè)量取決于許多因素,例如溫度、局部重力、壓力介質(zhì)屬性和局部調(diào)整,因此在執(zhí)行高精度壓力校準(zhǔn)時(shí)必須針對(duì)這些外部因素進(jìn)行修正和修正,了解這些修正有助于了解校準(zhǔn)設(shè)置中的偏差和不準(zhǔn)確的來源。
現(xiàn)場特定調(diào)整
現(xiàn)場特定的調(diào)整應(yīng)用于記錄的值,以補(bǔ)償影響與現(xiàn)場位置和周圍環(huán)境相關(guān)的壓力輸出的參數(shù)。這些修正可以包括海平面調(diào)整、局部重力調(diào)整和環(huán)境溫度變化。
通常進(jìn)行海平面調(diào)整以補(bǔ)償海拔高度和氣壓的變化。局部重力校正用于補(bǔ)償質(zhì)量上的重力。溫度補(bǔ)償用于在環(huán)境溫度變化的情況下捕獲正確的參考設(shè)備輸出。
海平面
這種校正對(duì)于范圍很重要,特別是大氣壓力范圍。無論海拔如何,此校正都提供了一個(gè)通用的氣壓參考。這使氣象學(xué)家更容易監(jiān)測(cè)天氣前沿,因?yàn)樗袣鈮河?jì)都參考海平面。
對(duì)于傳感器,隨著傳感器的高度增加,它將接近零。然而,這對(duì)于氣壓范圍傳感器來說可能是有問題的,因?yàn)楫?dāng)排放到大氣中時(shí),讀數(shù)將不再是 ~14.5 psi。相反,當(dāng)?shù)氐臍鈮嚎赡茏x數(shù)約為 12.0 psi。然而,當(dāng)進(jìn)行海平面校正時(shí),情況并非如此。例如,科羅拉多州丹佛市的當(dāng)前氣壓實(shí)際上將接近 ~14.5 psi 而不是 ~12.0 psi。這是因?yàn)闅鈮簜鞲衅鲬?yīng)用了海平面校正。
溫度
壓力校準(zhǔn)誤差的另一個(gè)來源是溫度變化。雖然壓力傳感器在制造過程中在溫度范圍內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)償,但并非所有傳感器都進(jìn)行溫度補(bǔ)償。對(duì)于此類傳感器,制造商通過相關(guān)溫度規(guī)范指定壓力輸出精度與溫度升高或降低的關(guān)系。
溫度校正對(duì)于活塞式壓力表等參考標(biāo)準(zhǔn)尤為重要,在這些標(biāo)準(zhǔn)中必須監(jiān)測(cè)溫度?;钊紫到y(tǒng),無論成分如何(鋼、碳化鎢等),都必須在使用過程中補(bǔ)償溫度,因?yàn)樗胁牧隙紩?huì)根據(jù)其熱膨脹系數(shù)的溫度變化而膨脹或收縮。
隨著活塞缸的溫度升高,活塞-缸系統(tǒng)膨脹,導(dǎo)致面積增加,從而導(dǎo)致產(chǎn)生的壓力降低。相反,隨著溫度降低,活塞-氣缸系統(tǒng)收縮,導(dǎo)致面積減小。這導(dǎo)致產(chǎn)生的壓力增加。該修正將直接應(yīng)用于活塞區(qū)域。
局部重力
最終的特定地點(diǎn)修正,可以說是造成誤差的因素,尤其是在活塞規(guī)系統(tǒng)中,是對(duì)局部重力的修正。重力是使質(zhì)量組能夠?qū)钊麉^(qū)域施加力從而產(chǎn)生壓力的加速度。地球的重力在其整個(gè)表面上變化,重力加速度約為 9.7639 m/s 2,重力加速度約為 9.8337 m/s 2。
在活塞壓力計(jì)的壓力計(jì)算過程中,可以使用局部重力并且可能不需要應(yīng)用重力校正。但是,許多工業(yè)自重測(cè)試儀已根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)重力 (9.80665 m/s 2 )進(jìn)行校準(zhǔn),因此必須進(jìn)行校正。
媒體相關(guān)調(diào)整
對(duì)于Mensor壓力控制器或儀表的日常用戶,與介質(zhì)相關(guān)的調(diào)整可能無關(guān)緊要。然而,對(duì)于主要標(biāo)準(zhǔn),媒體相關(guān)的調(diào)整是必要的,因?yàn)樗鼈儠?huì)影響所需的目標(biāo)規(guī)范和相關(guān)的不確定性。
表面張力
必須使用油潤滑的活塞缸系統(tǒng)進(jìn)行表面張力校正,因?yàn)楸仨毧朔黧w的表面張力才能“釋放”活塞。本質(zhì)上,這會(huì)導(dǎo)致額外的“幻影”質(zhì)量負(fù)載,具體取決于活塞的直徑。隨著活塞直徑的增加,效果變得更大。
這種修正在較低壓力下更為重要,因?yàn)樗S著壓力的增加而變小。
空氣浮力
必須對(duì)活塞-氣缸系統(tǒng)進(jìn)行的最重要的修正之一是空氣浮力。
我們周圍的空氣產(chǎn)生壓力,就像空氣柱一樣。同時(shí),它也對(duì)物體施加向上的力。如果不應(yīng)用此校正,可能會(huì)導(dǎo)致指示值出現(xiàn)錯(cuò)誤。任何質(zhì)量,包括活塞,都需要進(jìn)行空氣浮力修正。
僅在參考暴露于環(huán)境空氣(大氣參考)的儀表校準(zhǔn)中才需要此校正。值可以忽略不計(jì),因?yàn)槭褂谜婵兆鳛閰⒖蓟旧先コ谁h(huán)境空氣。
設(shè)備特定調(diào)整
設(shè)備特定的調(diào)整,如頭部高度和失真校正(活塞-氣缸)對(duì)于精密設(shè)備是必要的,因?yàn)闇y(cè)量的微小差異可能會(huì)導(dǎo)致影響校準(zhǔn)整體不確定性的誤差。
頭高
如果參考標(biāo)準(zhǔn)是壓力控制器,則可能需要應(yīng)用的修正是所謂的頭部高度修正。該校正消除了參考中傳感元件相對(duì)于 DUT 的高度/位置差異。通常,如果 DUT 低于參考電平,則該值將為正,如果 DUT 高于參考電平,則反之亦然。無論壓力介質(zhì)如何,根據(jù) DUT 的精度和分辨率,都必須計(jì)算頭部高度校正。
Mensor壓力控制器如 CPC6050、模塊化壓力控制器允許用戶輸入頭部高度,儀器將計(jì)算頭部高度校正。
失真
必須對(duì)活塞-氣缸系統(tǒng)進(jìn)行的類似校正稱為畸變校正。隨著活塞-氣缸系統(tǒng)上壓力的增加,會(huì)導(dǎo)致活塞面積增加,從而有效地產(chǎn)生較小的壓力。
隨著壓力的增加,活塞面積增加,產(chǎn)生的壓力比預(yù)期的要小。失真系數(shù)通常由制造商提供,但也可以通過實(shí)驗(yàn)確定。
注意影響壓力校準(zhǔn)輸出的因素并對(duì)其進(jìn)行校正可能會(huì)對(duì)校準(zhǔn)的整體不確定度產(chǎn)生重大影響。雖然其中一些校正對(duì)于您的所有校準(zhǔn)(如當(dāng)?shù)刂亓秃F矫妫﹣碚f是固定的,但根據(jù)參考設(shè)備、壓力范圍甚至被測(cè)設(shè)備的不同,一些校正在校準(zhǔn)之間會(huì)有很大差異。
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