活塞压力计检定数字压力计的液柱高度差修正

罗洪宇 陈德彬 张义洪

中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司输气管理处 成都市 610213

摘要：目前活塞压力计检定数字压力计已经广泛的应用到了各项生产实践活动中，能够有效的测量压力的具体值，得到更加准确的数据。根据实际情况看来，这种压力计在使用过程中很有可能会出现液柱高度差，因此就需要进行有针对性的修正工作，这样才能够提高该压力计的精度。

关键词：活塞压力计检定数字压力计；液柱高度差；修正

总体来看，现阶段数字压力计的性能已经越来越优质，稳定性越来越好。特别是活塞压力计检定数字压力计能够十分高效的对压力值进行测量，使用比较便捷，检测效率比较高。做好液柱高度差修正具有较强的现实意义，能够更好的发挥这种压力计的效果。

一、关于活塞压力计检定数字压力计的概述

活塞压力计检定数字压力计在测量具体的压力数值时，通过压力传感器来采集压力信号，然后将信号传入到信号处理单元中，经过这个流程之后，压力的模拟量就已经转变为了数字量，能够直接通过显示器显示出来，以便相关人员查看和使用。目前关于活塞压力计检定数字压力计使用标准比较高，《数字压力计》对测量精度以及测量范围做出了明确界定，由于活塞式压力计拥有比较高精度的测量效果，因此对0.05级以上的测量能够发挥比较好的效果。在检定压力时，0.02级可以检定0.05级的数字压力计。

如果工作介质为液体，就必须要能够做好高度差修正工作。具体的流程是需要首先将活塞式压力计和被测数字压力计的受压点置于同一水平面上，如果不能够达到这种情况，也就意味着这两者之间并不是处于水平的状态，就需要针对高度差引起的检定附加误差进一步进行计算。对于这方面也有一些规定，附加误差必须要小于最大允许误差的1/10，否则就需要进行高度差修正。

二、活塞压力计检定数字压力计的液柱高度差修正要点

2.1 修正公式

在具体的修正过程中，可以依据相对应的公式，因高度差引起的附加误差修正值可以看作是由工作介质密度、检定当地的重力加速度以及高度差这三个参数之间的乘积。一般来说，厂家都会直接指出压力计的受压点，但是在一些特定的情况下，厂家也不会给出具体信息，因此就需要自行确定。首先需要测量出活塞杆的长度，要制造一个没有受到压力的情景，然后使得活塞承重盘能够自行落下，最终到达底部区域时，可以相应的获得活塞杆的位置，记录下该数值。等到活塞逐渐上升到工作位置时，又需要精确测量活塞上升的高度，将这两个得到的高度数值进行相加，也就得到了活塞工作受压点。

2.2 修正过程注意事项

在具体的修正过程中，比较重要的是根据一些其他辅助测量得到的数据来实现对液柱高度差的修正。那么就必须要确保测量距离的过程中拥有足够高的精准度，严格避免这一过程带来较大的误差。并且在确定活塞工作受压点时，要避免外力影响活塞承重盘的落下，否则会造成测量不准。

三、活塞压力计的误差来源以及修正方法

能够造成活塞压力计使用过程中出现误差的来源有比较多的种类，为了提高这种类型的压力计的使用精度，就需要深入探讨其误差来源，使用相应的修正方法来降低误差。首先是来自于活塞有效面积的不精确，这种情况很大程度上是由于生产制造过程中加工工艺不够造成的，并且由于材料做工的问题，导致在后期使用过程中有效面积开始发生变化，使得在进行压力测量时，就会显得不够精准。针对这种情况，比较有效的方法是检定活塞的有效面积以及调整专用砝码的质量，能够达到比较好的调节效果。其次是体现在活塞专用砝码质量不准方面，真实的质量与理论上的质量存在一定的偏差，最好是能够控制专用砝码质量在误差允许的范围之内。准确度等级在0.05的，应当要确保专用砝码允许误差在0.02%以内，准确度等级在0.2的，应当要确保专用砝码允许误差在0.1%以内。

除此之外，在使用压力计的过程中，很有可能会面临周围环境温度的变化，由于热胀冷缩效应，也会导致活塞的有效面积出现变化。针对这种情况，需要根据相应的操作指南来确保使用环境温度在特定的范围内，这样就不至于产生比较明显的热胀冷缩效应。如果环境温度超过了规定的温度范围时，就需要能够根据温度的实际变化情况来进一步进行修正，这样才能够有效地降低误差。在实际测量过程中，当压力作用在活塞上面时，也会进一步引起活塞的变形，这样同样能够带来误差。主要通过修正压力计配套的专用砝码的质量来进行操作。同时，空气也能够对专用砝码产生一定的浮力，由于浮力的作用最终使得专用砝码的向下的合成力量有所减少，小于砝码的真实质量，这样也会造成比较明显的测量误差，同样可以通过修正专用砝码的质量来进行操作。在修正来自液柱高度差引起的误差时，根据相关实践经验表明，可以增加辅助接头，这样做的最直接目的就是很好的确保了测压点和活塞下端面在同一个水平面上，此外，也能够在活塞底盘上适当增加一个微弱的修正砝码，通过一定的质量来修正高度差。

四、关于活塞压力计检定数字压力计液柱高度差修正的思考

当前在以计算机信息技术高速发展的信息技术的不断应用下，在很多领域中都发挥了重要的效果。在对活塞压力计检定数字压力计液柱高度差进行修正时，所以建立起自动校准系统，发挥自动校准功能。在该系统中，传感器校准模块发挥了重要的作用，承担着对校准参数设定、手动加载校准以及自动加载校准的工作。首先通过相应的传感器采集真实的液柱高度差信息，将该信息传入到中央控制系统中去，实现对该数据信息的处理。并且对这些初始采样得到的数据需要进行滤波，避免一些影响因素构成对数据采样结果的影响。根据已经设定好的软件逻辑，就能够发出修正指令，根据上文所提到的修正方法，可以通过对修正砝码的质量进行控制，这样就形成了一个实时的反馈过程，能够实现对活塞压力计检定数字压力计液柱高度差修正的优质效果。相比于传统的人工修正方式，通过自动修正系统显得更加高效、精准，特别是能够很好的避免来自人为因素的影响，例如在确定受压点的过程中，通过人工测量的方式，很有可能会存在比较明显的测量误差，这样就会对整个校正工作带来十分恶劣的影响。在活塞压力计的实际使用过程中，也需要定期进行检修操作，确保其性能和精度满足要求，提高其使用效果。

五、结语

本文对活塞压力计检定数字压力计液柱高度差修正进行了深入分析，介绍了相应的修正方法。在具体的修正过程中，需要严格确保每一个流程都满足相关标准，避免人为因素带来的影响，这样才能够有效地提高修正的效果。

参考文献：

[1]李世岩.数字压力计测量审核结果|En|偏大原因分析[J].中国计量,2020(03):86-88.

[2]周建童.0.05级数字压力计标准装置建标重复性、稳定性和不确定度评定[J].上海计量测试,2019,46(06):49-51.

[3]李虎,吴彦红,梅寒,邵晓明,吴佳益,刘浩.数字便携式活塞式压力计的研究[J].工业计量,2019,29(06):32-33.

[4]吕佳,叶加星.数字压力计校准结果的不确定度分析[J].液压气动与密封,2019,39(11):18-19+25.

作者简介：罗洪宇（1974-06），男，汉族，籍贯：成都市，当前职务：计量检定员，当前职称：高级技师，学历：大学，研究方向：计量检测及维护