双活塞式压力计可以极大地提高实验室校准压力范围的能力,且具有最高的准确度。对于测量范围较大的传感器和被测设备(DUTs),校准可能是一个漫长的过程,因为为了校准整个量程范围,必须在各测试点之间更换活塞。
而双活塞式压力计配有一个高量程活塞和一个低量程活塞,技术人员可在校准时实现更好的灵活性和更高的效率。这一进步来自于数十年的创新和与客户的互动,以找到满足行业需求的解决方案为目标。
工业革命以来,高精度的压力测量一直是过程工业的关键要求。压力测量仪表如压力表被用来测量和监测压力状况。它们必须通过精度更高的仪器进行校准。活塞式压力计(也称为压力天平) 是用于校准电子式或机械式压力仪表的高精度仪器。活塞式的核心部件是一个精密制造的活塞-汽缸系统,在该系统上施加一个质量载荷,以便在校准时产生单独的测试点。
砝码以最佳方式分成了不同的质量等级,使加载的砝码质量与目标压力成正比。整个校准系统的设计,以及活塞和套筒的精密制造,确保了活塞的最佳性能 – 悬浮时间长,下降速率低。由于测量不确定度下降到了读数的0.002%,活塞式压力计是校准的黄金标准。
活塞式压力计通常由一个活塞-套筒系统组成。这就要求砝码组可以更换,以校准多个或较宽的测量范围。这是一个需要很多辅助的繁琐的过程。1953年, 如今被称为DH-Budenberg的公司率先采用了双量程活塞-汽缸技术 – 将两个活塞集成至一个装置中。2011年,DH-Budenberg被WIKA收购。他们最早的设计包含了将1/8 in2 (低压)和1/180 in2(高压)的活塞封装在一个装置中。仅采用一个砝码组,就可分别在5.5MPa(低压)和55 MPa(高压)产生两个平衡点。随后还可产生高达110 MPa的高压。
第一个双活塞标准型其精度为测得压力的0.03%,高压型则为测得压力的0.05%。在双活塞校准中,低压活塞上的负载转移到辅助活塞上,辅助活塞直接连接到重量载体上。当获得正确的压力时,活塞头低悬浮在低量程范围内或“蓝带”内。为了达到高压,压力增大,低压活塞上升,直到底法兰上的刀口对低压缸形成密封,充当高压缸。由于低压活塞对活塞的总重量和砝码没有影响,砝码对辅助重量进行补偿。当达到正确的压力时,活塞头悬浮在高量程范围内或“红带”内。
DH-Budenberg获得专利的标志性的红色和蓝色的活塞-套筒系统被重新设计,配备了碳化钨材质的双活塞和套筒组件。随着压力生成和活塞制造工艺的改进,双量程范围可达140 MPa,精度达读数的0.006%。
双活塞技术的发展使活塞式压力计,如DH-Budenberg的CPB5800液压活塞式压力计,成为了工业应用的首选。该产品特别适用于校准量程范围较大的变送器,同时维持测试和校准的高准确度。通过采用单个砝码组和校准仪,该系统就可实现在高低压多个测量点的之间的自动切换,实现压力校准的无缝、高效、经济。
注
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