气体活塞式压力计基准量值传递自动化研究
2021-11-30杨远超
计量学报 2021年10期
曾 麟, 杨远超, 悦 进, 黄 谦
(1.湖南省计量检测研究院,湖南 长沙 410014;2.中国计量科学研究院,北京 100029)
1 引 言
活塞式压力计是复现SI导出单位Pa(帕斯卡)最重要的基标准器之一[1],一般压力量值传递体系以活塞式压力计为基准[2~5],同时活塞式压力计也是进行国际比对以及压力计量科学研究和测试必备的计量标准器[6,7],相当量的活塞式压力计须直接溯源至国家压力基准,给中国计量科学研究院(NIM)保存的基准活塞带来极大的工作量。对活塞式压力计开展量值传递的传统方法为压力平衡法(crossfloat)[8,9,17],简称CF;该方法类似传统的天平,需要人工调整小砝码的加载量,直至标准活塞和被测活塞产生的压力达到平衡,并通过肉眼判断是否达到平衡,该方法费时费力效率低下[10,11],且容易受主观因素影响。文献[12]提出了油介质活塞的传感器辅助校准方法(transducer-aided crossfloat, TAC),使用高精度压力传感器测量活塞产生的压力,用传感器的示值来判断压力平衡状态,该方法比传统方法提升了客观性,并可自动化采集传感器的示值[13]。近年来,NIM与美国标准技术研究院(NIST)进一步发展了TAC方法,基于高精度压力传感器在小压力范围内的优异线性,以及短时稳定性,在标准活塞和被测活塞稍微偏离平衡的状态下,用传感器的示值直接测量压力差,省去了精确调整平衡的过程,该方法极大地提升了活塞校准的效率;基于该方法研制了气体活塞式压力计自动化校准系统[14,15]。作为后续工作的一部分,本文应用该自动校准系统对NIM的气体活塞基准进行了量值传递研究,通过与传统方法的结果进行对比,验证了自动校准系统的可靠性。……
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