對于高精度活塞式壓力計,重力加速度實測是必然趨勢
活塞式壓力計作為檢測壓力參數(shù)的主要標(biāo)準(zhǔn)器,其自身的準(zhǔn)確度會受到使用的環(huán)境或頻繁程度等影響,為了盡量減小這種影響,我們需要對活塞式壓力計進行常規(guī)的針對性檢查校對。而活塞式壓力計的誤差主要來源有兩個——活塞有效面積A和專用砝碼質(zhì)量m。由于重力加速度會根據(jù)緯度、海拔的變化而變化,因此,在不同地區(qū)使用活塞式壓力計要注意對砝碼的質(zhì)量按使用地點的重力加速度進行實測。
活塞專用砝碼質(zhì)量是根據(jù)已經(jīng)測得的活塞面積,計算壓力對應(yīng)的砝碼質(zhì)量。其計算公式為: 式中:m——專用砝碼質(zhì)量,kg;P——被測量壓力值,Pa;A′——被檢活塞的有效面積,㎡;ρa——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——活塞式壓力計使用地點的重力加速度,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)計量測試研究院測量地點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《活塞式壓力計檢定規(guī)程》)。 2.該計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。通過重力加速度計算公式,得: 式中:R——地球半徑,等于6371×103m;h——測量地點的海拔高度;Φ——測量地點的緯度。 計算得,該計量院的重力加速度g=9.8035m/s2。 二、兩個重力加速度對專用砝碼質(zhì)量的影響 經(jīng)過計算,該計量院的重力加速度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)量誤差達到0.02%,而JJG59—2007中最低級別的0.05級活塞砝碼質(zhì)量的最大允許誤差僅為±0.02%,0.02級和0.005級活塞的砝碼質(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)計量測試研究院建立了0.005級活塞式壓力計標(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)點后5位的重力加速度數(shù)值。而通過緯度和海拔計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,在沒有可靠計量手段的情況下,不能確定哪個更為準(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量觀測站,并且進行了長期的測量,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數(shù)值。經(jīng)過與自治區(qū)地震局技術(shù)人員合作,將相對重力加速度轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)確的絕對重力加速度值。其值為(9.80097±0.00001)m/s2,這個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,但實際觀測所得到的數(shù)據(jù)為9.80097m/s2??梢?,通過海拔和緯度計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)時對重力加速度進行實地測量 在進行活塞式壓力計建標(biāo)時,使用0.005級和0.01級壓力計的單位應(yīng)使用該地點的重力加速度實測值(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的使用準(zhǔn)確度,提高量傳的準(zhǔn)確性。 二、配備測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,每個省級(自治區(qū)級)計量院應(yīng)當(dāng)有一套測量重力加速度的裝置對各地重力加速度值進行測量,以滿足各個行業(yè)對重力加速度值的使用需求。 (全球絕對重力儀國際比對) 對于我們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境來說,壓力都是一個非常重要的檢測數(shù)據(jù)和參數(shù),獲取準(zhǔn)確的壓力數(shù)據(jù)對于日常生產(chǎn)生活來說其重要意義不言而喻。我們在使用高準(zhǔn)確度等級活塞式壓力計的時候,應(yīng)對具體地點的重力加速度進行實地測量,并且把相關(guān)測得數(shù)據(jù)應(yīng)用到活塞式壓力計的計量校準(zhǔn)工作當(dāng)中,這樣就可以最大限度提高檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度,提升實驗室的計量校準(zhǔn)能力水平。 (本文摘自網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán),請聯(lián)系小編刪貼)