活塞式压力计的基本原理和应用介绍
活塞式压力计的操作
活塞式压力计的操作
活塞式压力计是一种测量压力的仪器，主要由压力计体、活塞、压力弹簧、观察窗等组成。该仪器采用活塞推压量的原理来测量压力大小，因此操作时需要注意一些重要的步骤。
操作步骤
1.对仪器进行检查：在进行测量前，先要对仪器进行检查，确认压力计
体是否完好无损、活塞是否灵活运动，并检查压力弹簧是否变形或老化。
2.压力计体放置：将压力计体放在平稳的水平面上，以保证其在使用时
的稳定性。
3.调整压力弹簧：使用调节机构可以调整压力弹簧的预紧量，根据需要
调整预紧量，以使得测得的压力值更加准确。
4.插入被测管路：将被测管路直接插入到压力计的观察窗口中，注意管
路的紧密连接，以避免漏气的影响。
5.进行压力测量：插入被测管路后，使用手拉动活塞，进行压力测量。
在操作时，要注意使用适当的力量，避免过度用力导致读数不准确。
6.读取压力值：在压力计压过程中，可以通过观察压力计体内的活塞位
置，来读取不同压力值时的位置数据。根据读数指示值，即可得到被测管路内的压力值。
7.记录测量数据：在完成压力测量后，要及时记录测量数据，包括测量
时间、测量值等信息。同时，也要将测量仪器及时清洗，准备下一次的使用。
注意事项
1.保持清洁：在使用活塞式压力计时，要注意保持清洁，避免尘土等物
质进入压力计体内，影响测量的准确性。
2.避免过度用力：在操作活塞式压力计时，也需要注意力度的控制，避
免过度用力导致测量数据不准确。
3.避免温度影响：活塞式压力计对温度的敏感性较高，在操作前需要保
证仪器和被测物品的温度相同，以避免温度影响测量结果。
4.正确存放：在使用完活塞式压力计后，要将其正确地存放在干燥通风
标准活塞式压力计资料
新规程活塞式压力计资料
活塞式压力计是基于帕斯卡定律及流体静力学平衡原理产生的一种高准确度、高复现性和高可信度的标准压力计量仪器 . 活塞式压力计也常简称活塞压力计或压力计，也有称之为压力天平，主要用于计量室、实验室以及生产或科学实验环节作为压力基准器使用，也有将活塞式压力计直接应用于高可靠性监测环节对当地其它仪表的表决监测。
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性能特点
完全符合JJG59-2007 《活塞式压力计》、JJG99-2006 《砝码》国家计量检定规程，运用我厂50 年核心技术推出的活塞式压力计。
活塞和活塞筒采用高强度，高硬度和低温度线胀系数的合金钢、碳化钨等材料制成，温度膨胀系数小、变形量小，因而保证活塞有效面积周期变化率较小从而保证活塞压力计有极高的灵敏度。
活塞和活塞筒经精工研磨，其圆度误差和间隙极小，工作介质采用低黏度的癸二酸脂，因而极大的提高活塞转动延续时间，也就相应减小活塞下降速度，提高活塞鉴别力。
出于检定工作的需要，使活塞有效面积相对较小，因此砝码总质量相对较轻，节省劳动强度。
采用托盘直接加载，避免了附加垂直力，降低了砝码重心，相应减小砝码侧向附加误差。
使活塞转动更平稳。
活塞工作位置采用位移传感器监测，具有灵敏、醒目、准确的优点。
砝码已经进行压力形变系数和当地重力加速度的修正。
送检时只需送检活塞测量系统，体积小、重量轻。
活塞压力计YS-600 60 外观图
型号YS-60 备注测量范围(MPa) 0.1 ～ 6 最小间隔值0.1
精度等级(%) 0.05 0.02
活塞式压力计的基本原理及应用
个参考位置，使得关系式 P = F / A 在此位
置成立。实际中通常在活塞上选择此位置，我 们称之为测量的参考平面。它的位置由活塞的 形状决定，如果活塞为圆柱体 ，则可选定活塞 的下端面为参考面。如果活塞不是圆柱体，而 是有锥度的 ，那么参考平面可在活塞静止时 的支撑位置选取。
由公式（5）、公式（6）可以得到有效力 值的表达式为：
Fe = M a • [1 − ρa / ρ s ]• k • gl + (τ • C ) (7)
面积修正 – 弹性变形 当压力计的工作压力增加时，活塞/活塞筒
会发生弹性变形，使得活塞/圆筒体的有效面积 也发生变化，这种面积的改变可以用一个二次 多项式来表示
活塞式压力计的基本原理及应用
作者： Kurt Solis 德鲁克集团美国罗斯卡仪器公司 技术副总裁 P.O. Box 630009, Houston, TX 77263-0009, USA
翻译：董春虎 代表处经理 英国德鲁克有限公司北京代表处
摘要：本文对活塞压力计的工作原理、结 构类型、误差因素进行了较为详细的介绍，并 结合具体实例，对活塞压力计的不确定因素进 行了定量分析。
Ae --- 活塞系统有效面积 又由,
F = Ma • gl (3)
得到：
式中：
活塞式流量计工作原理
活塞式流量计工作原理
活塞式流量计工作原理
活塞式流量计是一种液体流量检测仪表，它采用一个活塞，一个活塞环和一个压力传感器来检测流量。这种仪表可以测量汽油、柴油、蒸汽以及其他各种液体的流量，它在工业系统中应用非常广泛。
活塞式流量计的工作原理是：当液体通过活塞式流量计时，液体的流量将直接影响活塞的运动。当液体以一定速度流经活塞时，活塞在机体内的活动将会产生一个压力变化，这个压力变化会被活塞环捕获，并被一个压力传感器检测，进而把检测出来的信号转换成流量数据，显示在仪表上。
此外，活塞式流量计还可以根据液体温度及浓度的变化进行精确测量，因为温度和浓度变化将影响流量，而活塞式流量计将把这些因素考虑在流量测量过程中。
总之，活塞式流量计是一种非常有效的流量检测仪表，它具有精确测量、低噪声、可靠性好、易操作等优点，应用于工业系统中，可提高流量控制的精度和效率。
活塞压力计原理
Ae --- 活塞系统有效面积 又由,
F = Ma • gl (3)
得到：
式中：
P = Ma•gl
r
Ae
(4)
Ma = 砝码质量(经标准检定给出的表观值,包 括活塞及连接件质量).
gl = 使用地点重力加速度
力值修正 浮力影响
根据阿基米德定律: 物体受到的浮力等于 物体排开的流体的重量。物体在空气中的重量 要小于物体在真空环境中的重量，减少的重量 等于物体排开的空气的重量，近似等于空气的 密度乘以物体的体积。对于形状不规则的物 体，体积很难通过几何测量的方法计算得到， 即便可以通过计算得到，还需要知道该物体材 料的密度。如果物体的质量是以表观值表示而 不是以真实质量表示的，则在进行浮力修正 时，只要知道称量该物体质量时所使用的标准 砝码的密度就可以了。这种方法已被普遍接 受，并使得浮力影响修正得以简化。
基本型：基本型是所有活塞系统类型中最简单 的一种结构。其结构原理如图 2 所示。基本型 结构中，活塞筒的外表面始终暴露在大气中。 活塞筒的直径会随着压力的增加而增大，从而 导致活塞有效面积的增大，为“正”压力变形 系数。
复入型 ：如图 3 所示。在这种结构类型中， 将活塞系统内部压力施加到活塞筒外表面的一 部分。这样以来，当系统压力增加时，活塞的
重力加速度影响 从公式（4）可以看出，重力加速度
对力值有直接的影响。
活塞式压缩机的工作原理
活塞式压缩机的工作原理
活塞式压缩机是一种常用的压缩设备，其工作原理如下：
1. 活塞下行：压缩机的活塞开始向下运动，同时气缸底部逐渐增加压缩室容积。此时，进气阀打开，外部空气通过进气管道进入压缩室。
2. 活塞上行：活塞到达最低点后，开始上行，气缸底部容积减小。同时，进气阀关闭，压缩室内的空气被压缩。压缩过程中，活塞上行，使得压缩室内的压力增加。
3. 排气：当活塞到达最高点时，压缩室内的压力达到一定值。此时，排气阀打开，将压缩室内的高压气体通过排气管道排出。
4. 活塞下行：压缩室内的气体被排除后，活塞重新向下运动，进入下一个循环。
通过不断地重复上述过程，活塞式压缩机能够将外部空气压缩成高压气体。这种工作原理适用于许多应用领域，例如汽车空调系统、制冷设备、工业气体压缩等。
活塞流量计原理
活塞流量计原理
活塞流量计原理是利用活塞的往复运动来测量流体流量的一种仪器。它由活塞、计量腔、通入口和排出口等部分组成。
活塞流量计的工作原理是通过活塞的往复运动对流体流量进行计量。当流体通过进口进入计量腔时，活塞被推动向前移动，流体压力对活塞施加力，推动活塞在内壁上沿着腔体往复运动。这样，通过测量活塞在单位时间内往复运动的次数，可以得到单位时间内通过计量腔的流体体积。
为了减小摩擦力对测量的影响，活塞设计为密封良好的结构，且与腔体壁保持适当的间隙。在工作过程中，活塞与腔体壁之间的间隙处于稳态润滑状态，从而减小了摩擦损失，提高了测量的准确性。
为了保持活塞的自由往复运动，以及保证流体进出口通道的畅通，活塞流量计的设计中通常会设置进出口阀门，通过调节阀门的开度来控制流体的进出，从而达到精确测量流体流量的目的。
总结起来，活塞流量计利用活塞的往复运动和流体压力对活塞施加的力来测量流体流量，通过测量活塞在单位时间内往复运动的次数来计算流体体积。同时，通过优化活塞设计和设置进出口阀门，可以减小摩擦损失，提高测量的准确性。
活塞式压缩机的工作原理
活塞式压缩机的工作原理
首先，当活塞从气缸的顶部向下移动时，它会将气缸内的气体压缩。在此过程中，活塞通过连杆与曲轴相连，曲轴的旋转转换为活塞的直线运动。
压缩过程分为吸气和压缩两个阶段。在吸气阶段，当活塞从顶部向下移动时，气缸内的体积增加，压力降低。此时，进气阀门打开，使气体从外部进入气缸。
当活塞到达位置最低点时，吸气阶段结束，活塞开始向上运动。在此过程中，进气阀门关闭，不再让气体进入气缸。同时，活塞的运动会将气体压缩，使气缸内的体积减小，从而产生高压。
当活塞达到顶部位置时，压缩阶段结束，活塞开始向下运动，形成吸气阶段。这个循环会一直重复，以产生连续压缩气体的工作。
进气阀门的打开和关闭是由压缩机的设计和工作要求决定的。当气缸压力低于外部环境时，进气阀门会打开，气体进入气缸。当气缸压力高于外部环境时，进气阀门会关闭，防止气体逆流进入气缸。
排气阀门的打开和关闭是由气缸内气体的压力决定的。当气缸压力高于设计压力时，排气阀门会打开，将压缩气体排出。当气缸压力下降时，排气阀门关闭，防止气体逆流进入气缸。
总的来说，活塞式压缩机通过活塞的运动改变气体的体积，从而实现对气体的压缩。它是一种可靠、高效的压缩机类型，广泛应用于制冷、空调、汽车发动机等多个领域。
活塞压力计简介
活塞压力计
结构原理和特点
活塞压力计的工作原理是基于作用在活塞下端面流体压力所形成的力与施加于放塞上端砝码所产生的重力相平衡的原理制成。
本压力计有下列特点：它的活塞系统（活塞、活塞缸）用碳化钨制造，因而形变误差小，温度附加误差小、耐磨，能长期保持活塞系统尺寸不变；读数方便；高于30Mpa的压力计用癸二酸二（2-乙基已基）酯为传压介质，其粘度在20℃时为（20-25）mm2/s,远小于国内一般压力计用传压介质蓖麻油粘度（900-1100）mm2/s，因而灵敏度大大提高，测量范围加宽，造压系统精密度加工，用力轻便、密封可靠；机座用铝合金制造，质轻、坚固、美观、导管材料采用1Cr18Ni9Ti不锈钢管，防锈、美观、可靠。
技术指标
功能
量传活塞；检定压力计、压力表、压力变送器等。
型号：
CW-6T 、CW-60T 、CW-250T、CW-600T 、CW-800T 、CW-1000T 、CW-1600T、CW-2500T 测量范围：
0.04 ～0.6MPa ；
0.1～6 MPa ；
0.5～25 Mpa；
1～60 Mpa ；1～80Mpa ；
2～100 MPa ；
2～160 Mpa；
5～250 Mpa
准确度：
0.005级（±0.005[[%]] ）；0.01级（±0.01[[%]]）；
0.02级（±0.02[[%]]）；0.05级（±0.05[[%]] ）
活塞材料：
活塞杆：碳化钨活塞筒：碳化钨
砝码材料：0.02[%] 不锈钢0.05[%] 碳钢
工作介质
25MPa 以下为变压器油或变压器油与煤油的混合油20 ℃时运动粘度9 ~ 12 厘池酸值不大于0.05 毫克KOH/ 克。25MPa 以上（含25MPa ）为癸二酸酯（癸二酸二异戊酯或
使用活塞式压力计进行压力测量时需注意的几个问题
适用于气体管道、气动控制系统和高压气体容器等场合的压力测 量。
使用案例二
测量原理
利用活塞式压力计的机械结构将 液体压力转化为线性位移，再通 过压力表上的刻度读取压力值。
注意事项
在测量液体压力时，应选择合适 的接口类型和密封材料，以确保 连接的密封性和耐压性。同时， 应避免液体泄漏和压力波动，以 确保测量的准确性和安全性。
活塞式压力计的工作原理
活塞式压力计是基于帕斯卡原理进行工作的，即 密闭液体传递静压力。
该拉力通过活塞杆作用在活塞底部的弹簧上，使 弹簧产生形变，从而使活塞杆产生位移。
当被测压力作用于活塞上端面时，活塞将被推动 向上移动，并使液体重心向反方向移动，从而产 生一个与被测压力成正比的拉力。
活塞杆的位移通过杠杆放大后传递给百分表，由 百分表显示被测压力的压力值。
详细描述
首先，要确保活塞式压力计安装位置的水平，避免倾斜造成 的误差。其次，调试过程中要检查压力计的零点是否准确， 各连接部位是否紧固可靠。此外，还要注意压力传输管路的 连接是否正确、紧密，避免泄漏。
定期进行校准与维护
总结词
活塞式压力计在使用过程中会因各种因素产生误差，因此需要定期进行校准和维护。这有助于保证测量准确性 ，延长压力计的使用寿命。
隙。
预防措施
03
定期检查活塞杆和填料函的磨损情况，及时更换磨损严重的部
活塞式压力计基本原理及应用
•影响压力与力值关系的基本因素有：浮力、重力加速度、流体表面张力系数，以及温度系数引起的线性膨胀、压力系数引起的弹性变形对活塞有效面积的影响等。
•由压力的基本定义：(2)
•式中：
•P r --- 活塞工作端面压力值
• F --- 作用在活塞上的力值（砝码重力）
•A e --- 活塞系统有效面积
又由， (3) 得到： (4)
在对表观值表示质量的砝码进行浮力修正时，可以不必知道砝码的密度，而直接通过称量该物体质量时所使用的标准砝码的密度进行修正（可推导证明）。尽管这样会引入很小的误差，但对于活塞压力计的浮力修正很实用，且不会造成明显的误差。
浮力修正公式为：（5）
式中：
•ρa = 砝码周围空气的密度
•ρs = 上级标准砝码的密度
•表面张力：
当活塞压力计工作介质为液体时（例如油或水），必须对表面张力的影响加以考虑。至少，需要量化其对活塞压力计整体性能的影响。
活塞筒顶部与活塞接触部位存在的半月形油膜的表面张力会产生作用于活塞轴向的力。
表面张力定义为： （6）
式中：
•τ = 表面张力系数 （N/m）
• C = 活塞周长（cm）
由公式（5）、公式（6）可以得到有效力值的表达式为： （7）
面积修正
•弹性变形
当压力计的工作压力增加时，活塞/活塞筒会发生弹性变形，使得活塞/圆筒体的有效面积也发生变化，这种面积的改变可以用一个二次多项式来表示：
（8）
式中：
•A o——某参考压力下活塞的面积
•b1 & b2——弹性变形系数，可通过实验获得
在许多应用中，可以用压力与有效面积的线性关系式和代表校准过程的随意性的余项来表述以上关系；但在需要完整表达线性数据余项时，二次表达式可能更好的反映有效面积随压力的变化规律以及随校准过程的变化规律。
活塞式压力计说明书
YS-6、60、250、600活塞式压力计说明书
一、用途
0.05级活塞式压力计（以下简称压力计）、用于检验0.2级活塞式压力计及精密压力表
二、工作原理与基础结构
压力计工作原理基于活塞本身重量和加在活塞上专用砝码重量, 作用在活塞面积上所产生压力与液压容器内产生压力相平衡。
压力计系由检验泵和测量系统两部分组成。见图:
检验泵部分包含手摇泵（11）、油杯（9）及两个阀（6）和（7）。在阀（6）和（7）上装有两端锁母, 用以连接被检验精密压力表。测量系统关键由一个经过精密研磨后含有正确截面活塞, 活塞直接承受底盘上砝码重量。
三、技术数据
表1
YS-250、600活塞式压力计承重杆（包含活塞头部）浸入工作液体浮力为5.6g.
YS-6活塞式压力计, 活塞底部与被校表中心液柱差H, 表壳外径为φ150㎜, H=109㎜;表壳外径φ160㎜, H=119㎜,表壳外径φ250㎜, H=169㎜, 其修正公式△P=Hγ, 式中△P为液柱差产生压力, γ=0.88g/cm3为变压器油比重。
1、砝码
2、指标板
3、底座
4、调整螺钉
5、连接管部件
6、7、8阀9、油杯10、水平仪11、手摇泵12、手轮13、测量系统
参数单位
值力值
0.6MPa 6 MPa25MPa60 MPa
测量上限MPa0.66256060测量下限MPa0.040.10.511活塞公称面积cm210.50.20.10.05
底盘及活塞
公称
质量
㎏0.40.5110.5
产生
产压力
MPa0.040.10.511
专用砝码公称
质量
㎏0.1; 0.5 0.5; 2.5 1;51;50.5;2.5
标准活塞压力计结构
标准活塞压力计结构
一、活塞系统
活塞系统是标准活塞压力计的核心部分，由活塞本体、活塞杆和密封件组成。活塞本体通常由高硬度的金属材料制成，以承受高压力的冲击。活塞杆通常采用不锈钢或碳钢材料制成，具有高精度和良好的直线度，以确保压力传递的准确性。密封件采用高性能的聚四氟乙烯或其他材料制成，以防止压力泄漏和保证活塞系统的密封性能。二、砝码系统
砝码系统是标准活塞压力计的重要组成部分，用于产生标准压力。砝码通常采用高纯度的铸铁或钢材制成，经过精确的称重和修正，以达到所需的压力值。砝码通过吊索或其他方式与活塞系统连接，以实现压力的传递。
三、调整系统
调整系统是标准活塞压力计的重要功能之一，用于调整压力值。调整系统通常由精密的手轮、丝杆和齿轮等组成，可实现微调或粗调，以满足不同精度要求的使用需求。通过调整系统的调整，可以实现对压力值的精确控制和测量。
四、显示系统
显示系统是标准活塞压力计的重要部分之一，用于显示压力值。显示系统通常由压力表、数字显示器或其他测量仪表组成，可实现压力值的直观展示和记录。根据不同的使用需求，可以选择不同类型的显示仪表，以满足测量要求。
五、支撑系统
支撑系统是标准活塞压力计的基础部分，用于支撑和固定整个压力计。支撑系统通常由稳定的基座和支撑架组成，以保证压力计在使用过程中的稳定性和准确性。基座通常采用高硬度的钢材制成，以承受高压力的冲击。支撑架则根据实际需要设计成不同的结构形式，以保证压力计的稳定性和精度。
六、控制阀
控制阀是标准活塞压力计的重要部件之一，用于控制压力的开启和关闭。控制阀通常由阀门本体、密封件和手柄等组成，可实现手动或自动控制。通过控制阀的操作，可以实现对压力的开启、关闭和调节，以满足实验或生产过程中的不同需求。
怎样使用活塞式压力计
怎样使用活塞式压力计
简介
活塞式压力计是一种广泛使用的压力测量仪器，特别是在工业领域中。它可以
测量气体或液体在管道、容器或其他封闭系统中的压力。本文将介绍活塞式压力计的基本使用方法和注意事项。
步骤
准备工作
在使用活塞式压力计之前，需要完成以下准备工作：
1.选择正确的活塞式压力计。确保选择的压力计可以满足你的需求。不
同的压力计可以测量不同范围的压力，因此需要根据需要选择合适的型号。
2.检查压力计的完整性。确保每个配件都齐全，例如压力表、指针和连
接设备等。
3.检查活塞式压力计是否清洁。清洁压力计的内部和外部表面，确保没
有灰尘、油渍或其他污垢。
连接压力计
1.确定测量点。在需要测量压力的管道、容器或其他封闭系统中，找到
合适的位置进行测量。确保测量点没有泄漏或其他问题。
2.连接压力计。将压力计的连接设备与测量点相连接。确保连接设备的
密封性良好，以防止压力泄漏。
3.调整阀门。通过调整连接设备上的阀门，调整内部压力，确保压力计
可以正确地测量压力。
测量压力
1.打开读数器。在使用活塞式压力计之前，需要打开读数器，以记录测
量数据。
2.向压力计施加压力。通过调整连接设备的阀门，输入压力到压力计中。
在输入压力时，需要逐渐增加压力，以防止压力数值突然增加，导致设备损坏。
3.读取压力值。当压力稳定时，读数器上的数值即为测量压力。将压力
数值记录在记录表中，作为后续处理的依据。
完成测量
1.关闭阀门。在完成测量之后，需要关闭连接设备上的阀门，以防止压
力泄漏。
2.关闭读数器。在记录数据之后，可以关闭读数器，并将记录的数据输
怎样正确使用活塞式压力计
怎样正确使用活塞式压力计
活塞式压力计是测量压力的一种工具，常被用于工业生产、研究实验等场合。
在使用活塞式压力计时，正确的操作方式将有助于保证测量结果的准确性和精确度，下面我们来介绍一下怎样正确使用活塞式压力计。
一、选择合适的活塞式压力计
在选择活塞式压力计时，要根据需要测量的压力范围和压力精度选择合适的型
号和规格。一般来说，需要测量的压力范围越大，所需的活塞式压力计也就越大。常见的活塞式压力计分为机械式和电子式两种，根据实际需求选择适合的类型。
二、正确连接测试回路
活塞式压力计适用于液体和气体的压力测量。在连接测试回路时，需要注意以
下几点：
1.要选择能够承受被测试介质压力的管路和系统设备；
2.确保测试管道内无气泡，并在测试过程中保持稳定；
3.接头处要紧固牢固，以免存在泄漏现象。
三、将活塞式压力计与测试回路连接
活塞式压力计有两个连接端，一个是进气端，用于连接被测试介质的来源；另
一个是出气端，用于将压力输出到测试仪器、流量计等设备上。在连接时要确保连接端口与测试回路的连接口相匹配，并保证连接端口的密封性。
四、进行压力测量
进行压力测量时，应按以下步骤进行：
1.打开压力计进气口逐渐充气，观察并记录压力计的显示数值；
2.确保压力测量记录准确，应测量多次以获得精确的平均值；
3.测试完成后，释放压力并关闭压力计进气口和出气口，保证压力计干
净，存放于安全的位置。
五、注意事项
1.推荐使用经过校准的活塞式压力计进行测量;
2.避免压力快速变化，以免损坏压力计;
3.要避免过高或过低的压力值，选择适当的量程值进行测量;
活塞式压力计工作原理
活塞式压力计工作原理
活塞式压力计是一种常用的压力测量仪器，它的工作原理是利用压力作用在活塞上从而改变活塞的位置，通过测量活塞移动的距离或者活塞上的力来确定被测介质的压力值。
活塞式压力计的主要部件包括压力接口、弹簧、活塞和测量装置。当被测介质的压力作用在压力接口上时，压力会作用在活塞上，使得活塞发生位移。而弹簧则起到抵抗压力的作用，保证活塞能够根据压力的变化而相应地移动。测量装置可以通过测量活塞的位移或者活塞上的力来确定压力的大小。
具体来说，活塞式压力计的工作原理可以分为以下几个步骤：
第一步，当被测介质的压力作用在压力接口上时，压力会传递给活塞。活塞受到压力的作用会发生位移，位移的大小与压力的大小成正比，即压力越大，位移越大。
第二步，弹簧起到了平衡和稳定作用。当压力作用在活塞上时，弹簧会受到压缩或者拉伸的力，从而产生一个反向的力，这个力与压力作用在活塞上的力达到平衡。这样可以保证活塞的位移是由压力的作用来决定的。
第三步，测量装置可以通过不同的方法来测量活塞的位移或者活塞上的力。常见的测量方法包括使用光电传感器来测量位移，或者通过牵引式传感器来测量活塞
上的力。通过测量活塞的位移或者力，可以确定压力的大小。
总的来说，活塞式压力计的工作原理就是利用压力作用在活塞上来改变活塞的状态，通过测量活塞的状态来确定压力的大小。它具有结构简单、测量精度高、稳定性好等优点，因此在工业、化工、石油、化工等领域得到了广泛应用。
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活塞式压力计的基本原理和应用介绍
活塞式压力计的基本原理及应用
作者： Kurt Solis
德鲁克集团美国罗斯卡仪器公司技术副总裁
P.O. Box 630009, Houston, TX 77263-0009, USA
翻译：董春虎代表处经理
英国德鲁克有限公司北京代表处
摘要：本文对活塞压力计的工作原理、结构类型、误差因素进行了较为详细的介绍，并结合具体实例，对活塞压力计的不确定因素进行了定量分析。
关键词：活塞、压力计。
压力（P）不是独立的基本物理量，而是质量和长度量的导出量。压力的定义为：
P = F/A (1)
式中，F为力值，A为承受该力值的面积。
根据以上原理，我们可以采用多种方法通过特定的机械装置产生压力。其中最常见的方法是液体压力计装置和活塞式压力计装置。
本文将对活塞式压力计装置进行讨论。
活塞式压力计又称为静重式压力计，是利用流体静力平衡原理及帕斯卡定律工作的仪器。
流体静力平衡是通过作用在活塞系统的力值与传压介质产生的反作用力相平衡实现的。活塞系统由活塞和缸体（活塞筒）组成，二者形成极好的动密封配合。活塞的面积（有效面积）是已知的，当已知的力值作用在活塞一端时，活塞另一端的传压介质会产生与已知力值大小相等方向相反的力与该力相平衡。由此，可以通过作用力值和活塞的有效面积计算得到系统内传压介质的压力。在实际应用中，力值通常由砝码的质量乘以使用地点的重力加速度得到。活塞式压力计的结构类型有很多种。最基本的结构原理如图1所示。
活塞式压力计的结构类型有很多种。最基本的结构原理如图1所示。
由此方法得到的压力的不确定度取决于仪器本身的物理特性（和不确定度）以及许多外部影响因素。所有因素都必须予以深入的分析和考虑。对不确定度影响因素的重视程度将直接决定测量结果“误差”的大小。
来自活塞式压力计本身的测量不确定度的影响分量主要有：砝码、活塞系统的刚度、活塞系统的温度膨
胀系数、流体的表面张力、垂直度影响、以及磁场对磁性部件的影响等。
来自外部因素的不确定度影响分量主要有：使用地点的重力加速度、砝码在空气中受到的浮力、操作环境的受控程度和稳定程度。应该注意到：我们以上讨论的不确定度分量只是局限在活塞压力计本身的测量不确定度进行分析得出的。如果我们要给出被校验仪器的测量不确定度报告，还必须对其他因素加以考虑。这些因素包括：与流体介质种类和参考压力（或气压）相关的位置差、系统泄漏、温度梯度等。
活塞压力计的结构基本组成
活塞式压力计的基本组成原理如图2所示。
从图2可以看出，活塞压力计由活塞、活塞筒、基座、砝码和压力接口组成。基座对活塞系统起支撑作用并使活塞底部工作面与传压介质相接触，基座底部的螺栓用于调节活塞系统与地面的垂直度。
活塞/活塞筒（活塞系统组件）的类型
对活塞压力计测量结果影响最大的因素（尤其在高压力时）是压力对活塞有效面积的影响。这就是我们通常所说的“压力形变系数”。基于以上认识，我们通过多种方法对活塞系统组件加以完善，力图消除或减小“压力形变系数”对测量结果的影响。
最典型的活塞系统组件有三种结构形式，分别叫做“基本型”、“复入型”和“可控间隙型”。这三种结构形式的活塞系统组件由于其易实现性和商业上的可行性，至今仍被广泛采用。
基本型：基本型是所有活塞系统类型中最简单的一种结构。其结构原理如图 2 所示。基本型结构中，活塞筒的外表面始终暴露在大气中。活塞筒的直径会随着压力的增加而增大，从而导致活塞有效面积的增大，为“正”压力变形系数。
复入型：如图3 所示。在这种结构类型中，将活塞系统内部压力施加到活塞筒外表面的一部分。这样以来，当系统压力增加时，活塞的有效面积通常会减小，为“负”压力变形系数。
可控间隙型: 在这种结构类型中，活塞和活塞筒之间的间隙由作用在活塞筒外部（参与工作部分）的独立压力控制系统进行控制。目的是消除压力变形系数，使得活塞的有效面积不随系统试验压力的改变而变化。其结构原理图如图4 所示。
压力与力值的关系
基本因素
影响压力与力值关系的基本因素有：浮力、重力加速度、流体表面张力系数，以及温度系数引起的线性膨胀、压力系数引起的弹性变形对活塞有效面积的影响等。
由压力的基本定义：
Pr=F/Ac?(2)
式中：
Pr --- 活塞工作端面压力值
F --- 作用在活塞上的力值（砝码重力）
Ae --- 活塞系统有效面积
又由,
F = Ma · g1 (3)
得到：
Pr=Ma ·g1/Ac (4)
式中：
Ma = 砝码质量(经标准检定给出的表观值,包括活塞及连接件质量)。
gl = 使用地点重力加速度。
力值修正
浮力影响
根据阿基米德定律: 物体受到的浮力等于物体排开的流体的重量。物体在空气中的重量要小于物体在真空环境中的重量，减少的重量等于物体排开的空气的重量，近似等于空气的密度乘以物体的体积。对于形状不规则的物体，体积很难通过几何测量的方法计算得到，即便可以通过计算得到，还需要知道该物体材料的密度。如果物体的质量是以表观值表示而不是以真实质量表示的，则在进行浮力修正时，只要知道称量该物体质量时所使用的标准砝码的密度就可以了。这种方法已被普遍接受，并使得浮力影响修正得以简化。
在对表观值表示质量的砝码进行浮力修正时，可以不必知道砝码的密度，而直接通过称量该物体质量时所使用的标准砝码的密度进行修正（可推导证明）。尽管这样会引入很小的误差，但对于活塞压力计的浮力修正很实用，且不会造成明显的误差。
浮力修正公式为：
1-ρa/ρs?(5)
式中：
ρa = 砝码周围空气的密度