新型活塞压力针钓开发

　　1概述

　　活塞式压力计是根据帕斯卡定律及流体静力学平衡原理，由作用在已知活塞有效面积上的专用砧码来测量压力的一种仪器。由于其准确度高，因而常用于压力计、标准及高精度的压力校准中。现在国外发达国家生产的活塞式压力计大多进行了升级换代，但国内大多数生产厂的产品，其技术水平仍是上世纪50年代的水平。这种活塞式压力计在结构设计、材料、加工工艺上技术落后，稳定性及精度很难保证，在技术性能方面远远落后于现代技术的发展。因而现在需要开发研制多系列的、结构全新、技术性能达到国际先进水平的高精度活塞式压力计，即:

　　(l)活塞系统应采用直接加祛码在活塞上，不用滚珠轴承或滑动轴承装置，这样转动平衡，准确度高;

　　(2)活塞、活塞筒采用硬质合金碳化钨制造，而不用合金工具钢，因而形变误差和温度附加误差极小，且耐磨性好，使用寿命长;

　　(3)在加工上采用独特的加工工艺，可保证活塞、活塞筒的精度要求。

　　2工作原理

　　当被测压力作用于活塞时，就有一个与该压力成正比的力作用在活塞上，如图1所示。

　　如果在活塞上加祛码，则祛码的重力就作用在活塞上。当活塞处于静力学平衡状态时，则力平衡表达式为:

　　式中:

　　F为活塞及所加祛码的重力;

　　A为活塞的横截面积。

　　由此可知，活塞压力计的工作原理是用被测压力作用于活塞的一端所产生的力与活塞另一端所加的荷重相平衡，来测量压力的大小。

　　3总体设计思路

　　3.1活塞压力计测量范围的设计

　　活塞压力计的测量范围很宽，可从一。.1一+2sooMPa，一般作为标准检定用的活塞压力计的测量范围主要从。.1一+6OMPa，这一范围的活塞压力计一般可分一0.1一OMPa、0一住25MPa气压型和0.04一0.6MPa、0.1一6MPa、卜60MPa液压型5种。本文主要论述l一60MPa液压型等活塞压力计的总体设计。

　　3.2活塞压力计的主要技术参数

　　(1)活塞有效面积

　　实际工作中的活塞压力计，在活塞与活塞筒的间隙中，液体(工作介质)的运动和活塞的下降会产生摩擦力并作用于活塞，其方向与活塞的下降方向相反，如果用T表示液体的粘滞摩擦力，则被测压力可写成:

　　可知，承受压力的活塞有效面积为:

　　(2)活塞下降速度

　　式中:

　　p为作用压力

　　h为活塞系统的间隙，n;

　　叮。为工作介质动力粘度，Pa·s;

　　方为活塞半径，m;

　　L为活塞浸人活塞筒的长度。。