活塞式壓力計(jì)的力值修正-參考平面及其各力值對(duì)活塞誤差的總結(jié)

參考平面

無(wú)論工作介質(zhì)是氣體還是液體，氣柱或液柱高度差在重力作用下引起的測(cè)量誤差對(duì)活塞式壓力計(jì)的精度是不容忽視，必須進(jìn)行估測(cè)。為便于估測(cè)，必須確切一個(gè)參考位置，使得關(guān)系式P = F / A 在此位置成立。實(shí)際中通常在活塞上選擇此位置，我們稱之為測(cè)量的參考平面。它的位置由活塞的

形狀決定，如果活塞為圓柱體 ，則可選定活塞的下端面為參考面。如果活塞不是圓柱體，而是有錐度的 ，那么參考平面可在活塞靜止時(shí)的支撐位置選取。

在計(jì)算活塞壓力計(jì)的壓力時(shí)，以參考平面處的壓力值作為基本值，系統(tǒng)中其他平面的壓力這樣得到：該平面到參考平面的距離乘以流體的密度，再加到（或減）參考平面上的壓力值。通常在操作中，事先作個(gè)標(biāo)記，然后給系統(tǒng)加壓，直到活塞浮在標(biāo)記稍稍靠上一點(diǎn)時(shí)，停止加壓，稍后，活塞將下降到該標(biāo)記處，此時(shí)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，即可讀數(shù)。如果讀數(shù)時(shí)活塞的位置偏高或偏低，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)誤差，誤差值與相同高度液柱產(chǎn)生的誤差相等。式（10）中各參數(shù)是必須了解和量化的，忽略它們中的任何一個(gè)，將產(chǎn)生很大的誤差，為強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)，下面以數(shù)據(jù)說(shuō)明：如果忽略這些參數(shù)的影響，可能會(huì)在測(cè)量中產(chǎn)生以下典型的誤差量 。

力值

浮力: 在典型的環(huán)境下，它相當(dāng)于砝碼重量的0.015%（150ppm）。

重力加速度： g_l 每變化 0.001 cm/sec2 可引起壓力變化 1 ppm。在美國(guó)，不同地域重力加速度的差異可能導(dǎo)致的壓力變化為0.3%（3000ppm）。

表面張力： 對(duì)于液體活塞壓力計(jì)，根據(jù)活塞的直徑不同而不同，能達(dá)到20Pa(0.003psi)，這在低壓力時(shí)影響很大。

垂直度：與縱軸的偏離使垂直分力減小，減小的值與偏離角的余弦成比例，偏離1 度時(shí)，存在0.015%的誤差，偏離0.1 度時(shí)，誤差為2ppm。

面積

溫度系數(shù)：

與活塞/活塞筒的材料有關(guān)，例如：

壓力系數(shù)：

與幾何形狀和材料有關(guān)，它能產(chǎn)生約0.05%的誤差（500ppm）。

表1 和表2 列出了最主要的誤差源，必須考慮并加以修正。

表1 活塞壓力計(jì)的典型修正因素 

表2 壓力測(cè)量不確定度中不可修正的干擾因素