為《JJG 59—2022液體活塞式壓力計(jì)》新規(guī)程點(diǎn)贊,您實(shí)驗(yàn)室的重力加速度實(shí)測(cè)了嗎?
活塞式壓力計(jì)新規(guī)程

2023年3月26日即將實(shí)施的《JJG59—2022液體活塞式壓力計(jì)》檢定規(guī)程中規(guī)定,“使用0.005級(jí)和0.01級(jí)壓力計(jì)的單位,應(yīng)進(jìn)行重力加速度實(shí)地測(cè)量,使用其他準(zhǔn)確度等級(jí)壓力計(jì)的單位,可根據(jù)情況選擇實(shí)地測(cè)量”。
01差異影響?
我們都知道,重力加速度理論標(biāo)準(zhǔn)值(公開(kāi)可查的)和實(shí)地測(cè)量值之間是有差異的,那么有人就會(huì)問(wèn):重力加速度實(shí)地測(cè)量值與理論標(biāo)準(zhǔn)值之間的差異造成的影響到底有沒(méi)有?如果有,到底有多大?尤其是對(duì)于活塞式壓力計(jì)這個(gè)非常受重力加速度影響的儀器來(lái)說(shuō),這個(gè)影響我們可以直接忽略嗎?或者說(shuō),我們是否可以直接使用重力加速度理論標(biāo)準(zhǔn)值?
答案是——
影響非常大,而且無(wú)法忽略!
02客戶(hù)案例
我們以創(chuàng)威公司廈門(mén)某客戶(hù)為例。2020年,廈門(mén)某技術(shù)機(jī)構(gòu)購(gòu)買(mǎi)了創(chuàng)威公司3臺(tái)0.005級(jí)的活塞式壓力計(jì),其中有1臺(tái)氣體真空活塞式壓力計(jì)、2臺(tái)全自動(dòng)活塞式壓力計(jì),量程區(qū)間為-0.1~60MPa。同時(shí)全權(quán)委托創(chuàng)威公司對(duì)其實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行重力加速度的實(shí)地測(cè)量,并出具國(guó)家機(jī)構(gòu)的測(cè)試校準(zhǔn)證書(shū)。
03實(shí)測(cè)重力加速度
經(jīng)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn),在使用0.005級(jí)液體活塞式壓力計(jì)進(jìn)行壓力表檢定時(shí),重力加速度理論標(biāo)準(zhǔn)值和實(shí)測(cè)值下計(jì)算的專(zhuān)用砝碼質(zhì)量之間存在明顯的差異,理論標(biāo)準(zhǔn)值下專(zhuān)用砝碼質(zhì)量的誤差明顯大于允許誤差!現(xiàn)以0.005級(jí)6MPa活塞式壓力計(jì)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為例。將測(cè)試結(jié)果分析如下:
1、試驗(yàn)?zāi)康暮头椒?/p>
1.1試驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.2試驗(yàn)方法
(1)公式:
(1)式中:m——專(zhuān)用砝碼質(zhì)量,kg;
(2)分組
表1 空氣、砝碼材料的密度值
鋁 | 2.7103 |
鋼 | 7.85103 |
(3)理論組采用以下公式計(jì)算廈門(mén)該點(diǎn)重力加速度理論標(biāo)準(zhǔn)值:
2、試驗(yàn)結(jié)果
2.1 在被測(cè)壓力為0.1MPa時(shí),理論組的砝碼質(zhì)量為0.5116371kg,0.5MPa的砝碼質(zhì)量為2.5581855kg,具體見(jiàn)表2。
表2 理論組的砝碼質(zhì)量
標(biāo)稱(chēng)值 | 數(shù)量/塊 | 砝碼質(zhì)量/kg |
0.1 | 4 | 0.5116371 |
0.5 | 11 | 2.5581855 |
2.2 在被測(cè)壓力為0.1MPa時(shí),實(shí)測(cè)組的砝碼質(zhì)量為0.5116707kg,0.5MPa的砝碼質(zhì)量為2.5583533kg,具體見(jiàn)表3。
表3 實(shí)測(cè)組的砝碼質(zhì)量
標(biāo)稱(chēng)值 | 數(shù)量/塊 | 砝碼質(zhì)量/kg |
0.1 | 4 | 0.5116707 |
0.5 | 11 | 2.5583533 |
2.3對(duì)比兩組數(shù)據(jù),理論組和實(shí)測(cè)組0.1MPa的砝碼質(zhì)量差異絕對(duì)值為0.000336kg,而JJG 59—2007《活塞式壓力計(jì)檢定規(guī)程》規(guī)定,0.005級(jí)活塞式壓力計(jì)專(zhuān)用砝碼最大允許誤差為±0.001%,本試驗(yàn)中,以重力加速度實(shí)測(cè)值為標(biāo)準(zhǔn),專(zhuān)用砝碼質(zhì)量最大允許誤差值為±0.0000051kg,而本試驗(yàn)中兩組的差值絕對(duì)值達(dá)到0.000336kg,明顯超過(guò)允許誤差。
3、討論
如果讓一石塊和鐵球從同一地點(diǎn)、同一高度、同時(shí)由靜止開(kāi)始自由下落,可以觀察到,兩物體的速度都均勻地增大而且變化情況完全相同,它們最終同時(shí)到達(dá)地面。這種現(xiàn)象說(shuō)明,在地球上同一地點(diǎn)做自由落體運(yùn)動(dòng)的所有物體,盡管具有不同的重量,它們下落過(guò)程中的加速度的大小和方向卻是完全相同的。這個(gè)加速度稱(chēng)為自由落體加速度,是由物體所受的重力產(chǎn)生的,也稱(chēng)為重力加速度。
凡是利用重力效應(yīng)進(jìn)行的計(jì)量均須在準(zhǔn)確計(jì)量重力加速度的基礎(chǔ)上進(jìn)行。不同地區(qū)的重力加速度標(biāo)準(zhǔn)值會(huì)受因地理位置的變化產(chǎn)生很大的波動(dòng)。根據(jù)活塞式壓力計(jì)的工作原理,重力加速度g對(duì)測(cè)量結(jié)果有直接的影響,所以對(duì)于不同的使用地區(qū),在調(diào)試產(chǎn)品時(shí)參考使用地的重力加速度g顯得格外重要。
本試驗(yàn)中,重力加速度理論標(biāo)準(zhǔn)值與重力加速度實(shí)測(cè)值對(duì)活塞式壓力計(jì)專(zhuān)用砝碼質(zhì)量的影響已經(jīng)明顯超出了誤差允許范圍?!痘钊綁毫τ?jì)檢定規(guī)程》規(guī)定,0.005級(jí)活塞式壓力計(jì)專(zhuān)用砝碼的質(zhì)量允許誤差為0.001%,因此,該等級(jí)活塞式壓力計(jì)在使用過(guò)程中,進(jìn)行重力加速度的實(shí)地測(cè)量非常必要,如果不進(jìn)行重力加速度的實(shí)地測(cè)量,只進(jìn)行重力加速度理論標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算,專(zhuān)用砝碼的質(zhì)量會(huì)出現(xiàn)明顯的偏差。
結(jié)論