壓力基準(zhǔn)量值復(fù)現(xiàn)與活塞有效面積研究.pdf

1、我國測量范圍在0.6MPa至500MPa的壓力計(jì)量器具的量值最終均溯源至(0.1～10)Mpa壓力基準(zhǔn),該基準(zhǔn)決定了全國的壓力量值水平。本文在原有基準(zhǔn)活塞的基礎(chǔ)上,結(jié)合新研制的2.5MPa活塞壓力計(jì),研究了基準(zhǔn)量值復(fù)現(xiàn)方法、量值計(jì)算及不確定度評估方法。
　　 論文基于粘滯流模型和旋轉(zhuǎn)對稱性假設(shè)并考慮活塞系統(tǒng)的直線度影響,在分析活塞系統(tǒng)受力的基礎(chǔ)上建立了基準(zhǔn)活塞壓力計(jì)活塞有效面積的計(jì)算模型,這一基準(zhǔn)活塞有效面積的計(jì)算方法為國內(nèi)首次

2、運(yùn)用。通過與其他主要國家計(jì)量院采用的計(jì)算模型對比,本課題建立的計(jì)算模型與其具有一致的計(jì)算結(jié)果。編寫的計(jì)算軟件可根據(jù)計(jì)算模型和幾何尺寸計(jì)算活塞有效面積的理論值。
　　 研制了一臺(tái)測量范圍為(0.1～2.5)Mpa的活塞壓力計(jì),包括兩套活塞系統(tǒng),具有較高的靈敏度,可彌補(bǔ)10MPa基準(zhǔn)低壓的不足,提高這一測量范圍的不確定度水平?；钊陆邓俣炔淮笥?.10 mm/min,活塞轉(zhuǎn)動(dòng)延續(xù)時(shí)間大于5min。
　　 對10MPa基準(zhǔn)中的

3、兩套活塞系統(tǒng)和新制的兩套2.5MPa活塞系統(tǒng)進(jìn)行了直徑、圓度和直線度的測量,2.5MPa活塞系統(tǒng)圓度不超過0.1μm、直線度不超過0.4μm。
　　 在4套活塞系統(tǒng)之間進(jìn)行平衡比對實(shí)驗(yàn),依據(jù)活塞有效面積的理論計(jì)算值與平衡實(shí)驗(yàn)值之間的關(guān)系,建立條件方程,從而采用最小二乘法計(jì)算得到有效面積的最佳值。依據(jù)活塞有效面積結(jié)果,對壓力量值進(jìn)行不確定度評定,實(shí)現(xiàn)了基準(zhǔn)壓力量值復(fù)現(xiàn)。(0.1～10)Mpa壓力基準(zhǔn)的測量不確定度為0.0027％(