對(duì)于高精度活塞式壓力計(jì),重力加速度實(shí)測(cè)是必然趨勢(shì)
活塞式壓力計(jì)作為檢測(cè)壓力參數(shù)的主要標(biāo)準(zhǔn)器,其自身的準(zhǔn)確度會(huì)受到使用的環(huán)境或頻繁程度等影響,為了盡量減小這種影響,我們需要對(duì)活塞式壓力計(jì)進(jìn)行常規(guī)的針對(duì)性檢查校對(duì)。而活塞式壓力計(jì)的誤差主要來源有兩個(gè)——活塞有效面積A和專用砝碼質(zhì)量m。由于重力加速度會(huì)根據(jù)緯度、海拔的變化而變化,因此,在不同地區(qū)使用活塞式壓力計(jì)要注意對(duì)砝碼的質(zhì)量按使用地點(diǎn)的重力加速度進(jìn)行實(shí)測(cè)。
活塞專用砝碼質(zhì)量是根據(jù)已經(jīng)測(cè)得的活塞面積,計(jì)算壓力對(duì)應(yīng)的砝碼質(zhì)量。其計(jì)算公式為: 式中:m——專用砝碼質(zhì)量,kg;P——被測(cè)量壓力值,Pa;A′——被檢活塞的有效面積,㎡;ρa(bǔ)——周圍空氣密度,kg/m3;ρm——專用砝碼、活塞及其連桿材料密度,kg/m3;g——活塞式壓力計(jì)使用地點(diǎn)的重力加速度,m/s2。 一、烏魯木齊地區(qū)的平均重力加速度和新疆維吾爾自治區(qū)計(jì)量測(cè)試研究院測(cè)量地點(diǎn)的重力加速度理論標(biāo)準(zhǔn)值概況 1.烏魯木齊地區(qū)的平均重力加速度:9.8015m/s2(JJG 59—2007《活塞式壓力計(jì)檢定規(guī)程》)。 2.該計(jì)量室的重力加速度理論標(biāo)準(zhǔn)值 該壓力檢定室的緯度是43.989°,海拔高度是730m。通過重力加速度計(jì)算公式,得: 式中:R——地球半徑,等于6371×103m;h——測(cè)量地點(diǎn)的海拔高度;Φ——測(cè)量地點(diǎn)的緯度。 計(jì)算得,該計(jì)量院的重力加速度g=9.8035m/s2。 二、兩個(gè)重力加速度對(duì)專用砝碼質(zhì)量的影響 經(jīng)過計(jì)算,該計(jì)量院的重力加速度g=9.8035m/s2,而JJG59—2007中烏魯木齊的重力加速度為9.8015m/s2,重力加速度誤差將引起活塞砝碼質(zhì)量誤差達(dá)到0.02%,而JJG59—2007中最低級(jí)別的0.05級(jí)活塞砝碼質(zhì)量的最大允許誤差僅為±0.02%,0.02級(jí)和0.005級(jí)活塞的砝碼質(zhì)量要求更高。所以,JJG 59—2007中給定的重力加速度不能滿足高準(zhǔn)確度的需求。 2008年初,新疆維吾爾自治區(qū)計(jì)量測(cè)試研究院建立了0.005級(jí)活塞式壓力計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置。在建標(biāo)過程中發(fā)現(xiàn),JJG 59—2007中的重力加速度不能滿足需要,需要至少能準(zhǔn)確到小數(shù)點(diǎn)后5位的重力加速度數(shù)值。而通過緯度和海拔計(jì)算得到的重力加速度與JJG 59—2007中給定的重力加速度相差較大,在沒有可靠計(jì)量手段的情況下,不能確定哪個(gè)更為準(zhǔn)確。 經(jīng)過查詢資料了解到,自治區(qū)地震局有重力加速度測(cè)量觀測(cè)站,并且進(jìn)行了長(zhǎng)期的測(cè)量,有十分準(zhǔn)確的重力加速度數(shù)值。在與自治區(qū)地震局聯(lián)系后獲得了重力加速度的相對(duì)數(shù)值。經(jīng)過與自治區(qū)地震局技術(shù)人員合作,將相對(duì)重力加速度轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)確的絕對(duì)重力加速度值。其值為(9.80097±0.00001)m/s2,這個(gè)值的誤差引起的砝碼質(zhì)量誤差僅為0.0001%,完全能夠滿足實(shí)際需要。 通過數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn),該地重力加速度理論標(biāo)準(zhǔn)值為9.8035m/s2,而JJG 59—2007中烏魯木齊的重力加速度為9.8015m/s2,但實(shí)際觀測(cè)所得到的數(shù)據(jù)為9.80097m/s2??梢姡ㄟ^海拔和緯度計(jì)算得到的重力加速度值誤差較大,無法滿足JJG 59—2007的要求。 建議及總結(jié) 一、建標(biāo)時(shí)對(duì)重力加速度進(jìn)行實(shí)地測(cè)量 在進(jìn)行活塞式壓力計(jì)建標(biāo)時(shí),使用0.005級(jí)和0.01級(jí)壓力計(jì)的單位應(yīng)使用該地點(diǎn)的重力加速度實(shí)測(cè)值(JJG 59—2022),并備案在裝置的檔案中。這樣能夠很好地提高活塞式壓力計(jì)的使用準(zhǔn)確度,提高量傳的準(zhǔn)確性。 二、配備測(cè)量重力加速度的裝置 由于重力加速度在生產(chǎn)科研中的重要作用,每個(gè)省級(jí)(自治區(qū)級(jí))計(jì)量院應(yīng)當(dāng)有一套測(cè)量重力加速度的裝置對(duì)各地重力加速度值進(jìn)行測(cè)量,以滿足各個(gè)行業(yè)對(duì)重力加速度值的使用需求。 (全球絕對(duì)重力儀國際比對(duì)) 對(duì)于我們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境來說,壓力都是一個(gè)非常重要的檢測(cè)數(shù)據(jù)和參數(shù),獲取準(zhǔn)確的壓力數(shù)據(jù)對(duì)于日常生產(chǎn)生活來說其重要意義不言而喻。我們?cè)谑褂酶邷?zhǔn)確度等級(jí)活塞式壓力計(jì)的時(shí)候,應(yīng)對(duì)具體地點(diǎn)的重力加速度進(jìn)行實(shí)地測(cè)量,并且把相關(guān)測(cè)得數(shù)據(jù)應(yīng)用到活塞式壓力計(jì)的計(jì)量校準(zhǔn)工作當(dāng)中,這樣就可以最大限度提高檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度,提升實(shí)驗(yàn)室的計(jì)量校準(zhǔn)能力水平。 (本文摘自網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系小編刪貼)