RUSKA 2465A-754
Руководство пользователя
2-4
Можно продемонстрировать, что эффективная площадь поршня и цилиндра в сборе
представляет собой среднее значение отдельных площадей поршня и цилиндра;
Поэтому, по мере увеличения давления цилиндр расширяется и эффективная
площадь становится больше. Как правило, но не всегда, скорость увеличения
является линейной функцией приложенного давления. Поршень также подвержен
деформации под действием конечной нагрузки и давления жидкости, но в гораздо
меньшей степени, чем цилиндр. Очевидно, что простой цилиндр на Рисунке 2-1 не
подойдет для использования в первичном поршневом манометре, если не будут
предоставлены какие-либо средства для прогнозирования изменения площади.
Кроме того, увеличение эффективной площади простого цилиндра сопровождается
увеличением утечки жидкости через поршень. На самом деле, при некоторых
давлениях утечка становится настолько велика, что при определенном давлении
перемещения поплавка будет недостаточно для точного измерения давления.
На Рисунке 2-2 жидкость под давлением окружила корпус цилиндра. Здесь падение
давления возникает по стенке цилиндра рядом с верхней частью цилиндра в точке
В, но в направлении, противоположном направлению простого цилиндра,
показанному на Рисунке 2-1. Вследствие этого, упругая деформация направлена в
сторону поршня, стремясь уменьшить площадь цилиндра.
Изменение площади при изменении давления накладывает ограничение на
полезность цилиндра в 2-2 для первичного прибора. Однако существуют
определенные преимущества использования этого цилиндра в конструкции
поршневого манометра, поскольку это позволяет достичь более высокого давления
без потери времени в режиме поплавка. Создается небольшая потеря времени в
режиме поплавка при более низком давлении, поскольку общий зазор между
поршнем и цилиндром при низком давлении обязательно должен быть больше в
цилиндре на 2-2, чем в цилиндре на Рисунке 2-1.
В конструкции с регулируемым зазором на Рисунке 2-3 цилиндр окружен рубашкой,
к которой подсоединена система вторичной жидкости, находящейся под давлением.
Регулировка вторичного давления, или рубашки, позволяет оператору при желании
изменить зазор между цилиндром и поршнем. Ряд наблюдений, включающих
скорость погружения поршней при различных давлениях в рубашке, приводит к
эмпирическому определению эффективной площади сборки. Поршневой манометр с
регулируемым зазором является признанным по всему миру эталоном давления.
Использование простых цилиндров и цилиндров с возвратным входом может
обеспечить работу поршневых манометров с очень высоким разрешением.-
Коэффициенты искажения для таких манометров можно определить путем
непосредственного сравнения с показателями манометров с регулируемым зазором.
Большинство поршневых манометров имеют определенную упругую деформацию,
однако некоторые приборы, используемые при очень низких давлениях, имеют
лишь небольшие коэффициенты, а в некоторых случаях корректировкой
деформации можно пренебречь.
Измерение давления с использованием поршневых манометров характеризуется
неопределенностями, вызванными воздействиями, отличными от упругой
деформации. Однако сначала логично обсудить упругую деформацию, поскольку
эта характеристика во многом отвечает за различные разработанные конструкции.
Процессы измерения, предлагаемые для обеспечения высокой точности,
сдерживаются ограничениями производительности оборудования, малыми
изменениями в окружающей среде и оперативными процедурами. Управление
устройством позволяет до определенной степени уменьшить помехи прибора.
Некоторыми помехами сложно управлять; проще наблюдать за их величинами и
применять корректировки по результату их воздействия.
Ниже описаны факторы, которые влияют на процесс измерения давления с
использованием поршневого манометра. Оператор должен самостоятельно
ознакомиться с этими факторами и научиться распознавать их наличие. Успех
измерения будет зависеть от степени реализации контроля или от степени полноты
корректировок, примененных к этим факторам.
• Упругие деформации поршня и цилиндра.
• Влияние ускорения свободного падения на грузы.