影響補(bǔ)償式微壓計(jì)使用的因素

影響補(bǔ)償式微壓計(jì)使用的因素

 補(bǔ)償式微壓計(jì)(以下稱微壓計(jì))主要用于非腐 蝕性氣體微小壓力量值的傳遞、校準(zhǔn)和測試，它可 以測量微小氣體的正壓、負(fù)壓和差壓。由一個(gè)上下 可移動(dòng)的容器和一個(gè)靜止的(可上下微調(diào))容器相 連通，用可動(dòng)容器的位移變化來補(bǔ)償被測壓力所引 起的靜止容器中液體零位變化的液體壓力計(jì)。微壓 計(jì)是基于u型管壓力計(jì)的測壓原理，在壓力作用 下形成液柱高度差，通過可移動(dòng)容器的位移變化使 液面重現(xiàn)達(dá)到平衡位置。

目前，國內(nèi)生產(chǎn)的微壓計(jì)的型號(hào)主要有YJB-2500 型和YJB一1500型兩種。其測量范圍分別為0～± 2500Pa、0～ ± 1500Pa。 微壓計(jì)的結(jié)構(gòu)由大容器、小容器、絲杠、頂蓋、 垂直標(biāo)尺、旋轉(zhuǎn)標(biāo)尺、微調(diào)機(jī)構(gòu)、水準(zhǔn)器、底座、底腳 調(diào)解螺釘以及外部接嘴等組成。其中，絲杠與頂蓋 直接固定連接，大容器與絲杠以螺旋副連接，大容 器上固定有指示滑塊，滑塊的滑道邊緣固定有與絲 杠相平行的垂直標(biāo)尺。垂直標(biāo)尺上，將測量范圍等 風(fēng)速計(jì)| 照度計(jì)| 噪音計(jì)| 輻照計(jì)| 聲級計(jì)| 溫濕度計(jì)| 紅外線測溫儀| 溫濕度儀| 紅外線溫度計(jì)| 露點(diǎn)儀| 亮度計(jì)| 溫度記錄儀| 溫濕度記錄儀| 光功率計(jì)分為250分格(或150分格)，其分度值為1n啪。頂蓋 的測微螺帽外邊緣固定有旋轉(zhuǎn)標(biāo)尺，旋轉(zhuǎn)標(biāo)尺被等 分為,200分格，其分度值為O．01rmn。初始零點(diǎn)位置 要對齊。正反時(shí)針旋轉(zhuǎn)頂蓋，可上下移動(dòng)大容器。在 移動(dòng)的方向上，讀取測量示值時(shí)，先讀垂直標(biāo)尺上 的指示值，再讀旋轉(zhuǎn)標(biāo)尺上的指示值(可按分度值 的1／10估讀)，將兩指示值相加即為測量結(jié)果。 在使用微壓計(jì)進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，須注意以下幾個(gè)方 面對測量結(jié)果的影響：

(1)裝置擺放位置的影響 工作臺(tái)是否平整。因?yàn)樵谛ｒ?yàn)前，需調(diào)整微壓計(jì) 的水準(zhǔn)器，應(yīng)使氣泡位于水準(zhǔn)器中央。這是校驗(yàn)工作 的前提和基礎(chǔ)。如果工作臺(tái)平整度不好的話，就得通 過適當(dāng)墊高底座位置、調(diào)整微壓計(jì)的底腳調(diào)節(jié)螺釘， 達(dá)到微壓計(jì)的水準(zhǔn)器水平的目的。反之，微壓計(jì)的水 準(zhǔn)器很容易實(shí)現(xiàn)水平。如果被校驗(yàn)的微壓計(jì)的型號(hào) 與標(biāo)準(zhǔn)微壓計(jì)的型號(hào)不同或者型號(hào)相同而生產(chǎn)廠家 不同，兩個(gè)儀器的底座的厚度可能不盡相同，那么該 底座的厚度差就是傳壓過程中產(chǎn)生的氣柱高度差， 該高度差一般為1～8mm。由此產(chǎn)生的壓力誤差為 0．017～0．136Pa，約占總誤差的4．25％ ～3．4％，可視 具體情況加以考慮，作妥善處理。

(2)儀器結(jié)構(gòu)的影響 主要指大容器指示滑塊的螺紋與絲杠螺紋之 間的配合狀況。如果儀器使用的時(shí)間過長，因磨損 導(dǎo)致指示滑塊的螺紋與絲杠螺紋之間的間隙過大， 出現(xiàn)配合較松的情況，指示滑塊因重力作用略向 下，使得讀數(shù)不準(zhǔn)確，須注意。

(3)／j＼容器液面存在誤差 也就是說，液面零位不準(zhǔn)。在開始進(jìn)行工作時(shí)， 應(yīng)先將零位對準(zhǔn)。即調(diào)整微壓計(jì)的水平位置，使可 動(dòng)容器上安裝的垂直標(biāo)尺和旋轉(zhuǎn)標(biāo)尺的游標(biāo)指示 零值。微調(diào)靜止容器的高度使反射鏡中反映出的圓 錐體尖頭與水面上的虛像緊挨近(并不接觸)，這時(shí) 零點(diǎn)液位調(diào)好，升降可動(dòng)容器破壞原有液位零點(diǎn)， 重新對準(zhǔn)原來圓錐體尖頭與水面上的虛像的距離， 即進(jìn)行零位對準(zhǔn)。

(4)校驗(yàn)時(shí)溫度條件的影響 依據(jù)國家計(jì)量檢定規(guī)程JJGt58—1994《標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ) 償式微壓計(jì)》的規(guī)定，一等儀器的溫度條件為 (20±3)℃ ，二等儀器的溫度條件為(20±5)℃ 。除 了對儀器的同溫性要求外，溫度的影響主要體現(xiàn) 在對校驗(yàn)工作介質(zhì)的影響上。校驗(yàn)溫度可用溫度 儀表測量得到，校驗(yàn)溫度條件下的純水密度可由 國家計(jì)量檢定規(guī)程JJG158—1994{標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償式微壓 計(jì)》的附錄3——純水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的密度值表 查得。比如，20~(2時(shí)純水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的密度為 998．20kg／m3。

(5)重力加速度的影響 校驗(yàn)地點(diǎn)的重力加速度的影響相對于溫度的 影響要稍小，這是因?yàn)楸M管地球重力加速度隨地 球的緯度高低的變化而變化，即緯度越高的地區(qū)， 地球重力加速度越大。但是，在使用地點(diǎn)確定的情 況下，重力加速度也就是固定不變的了，可以認(rèn)為 它是常數(shù)。比如，沈陽地區(qū)的重力加速度值為 9．8035 m ／s 。

(6)大氣壓力的影響 我們知道，壓力值的計(jì)算式為： P=(p-p )gh (1) 式中參數(shù)：P一壓力誤差值(Pa) h一大、小容器的液柱高度差(m) g一校驗(yàn)地點(diǎn)的重力加速度(m／s ) P一校驗(yàn)溫度條件下的純水密度(kg／m3) P 一校驗(yàn)溫度條件下的空氣密度(kg／m3) (注：考慮空氣密度的影響即空氣浮力的影響) P 由下式確定： P1= 1．1851× 10一 × Po (2) 式中：P。為校驗(yàn)時(shí)的大氣壓力(Pa) 我們知道，空氣的密度是1．2 kg／m3。在現(xiàn)實(shí)條 件下，空氣密度隨大氣壓力的變化而變化。通常情 況下，冬季的大氣壓力要比夏季的大氣壓力高些， 陰天時(shí)的大氣壓力要比晴天時(shí)高些。所以，大氣壓 力隨一年四季氣候的更迭及天氣陰晴變化而變化。 因?yàn)镻。是時(shí)時(shí)變化的參數(shù)，為保證測量結(jié)果的準(zhǔn) 確，在校驗(yàn)時(shí)應(yīng)先對其進(jìn)行測量。測量好P。后，可 根據(jù)公式(2)計(jì)算出校驗(yàn)溫度條件下的空氣密度。 由于通常大氣壓的壓力范圍是86～106kPa，所以空 氣密度的范圍在1．019～1．256 kg／m3之間。 由此可見，空氣密度值遠(yuǎn)小于純水的密度值， 兩者相差近800倍，這樣，空氣浮力的影響微乎其 微，可忽略不計(jì)。這也是微壓計(jì)測量壓力示值往往 按P=pgh計(jì)算的主要原因。因此，在重力加速度、 液柱高度差確定的情況下，校驗(yàn)溫度條件對工作介 質(zhì)密度的影響將直接影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確，也是決 定性的。

前面所講的情況是客觀因素的影響，下面講一 下主觀因素的影響。主觀因素的影響主要有讀數(shù)錯(cuò) 誤和計(jì)算錯(cuò)誤兩個(gè)方面。讀數(shù)錯(cuò)誤是指讀數(shù)方法不 正確，只要改正即可。而計(jì)算錯(cuò)誤是指從微壓計(jì)上 讀取正確的校驗(yàn)示值(單位：mmH20)，在進(jìn)行壓力 量值的換算時(shí)出現(xiàn)的。lmmH：O的壓力換算成Pa 值時(shí)應(yīng)有l(wèi)mmH20 =9．7889481 Pa(按20~(2時(shí)純水 密度值和標(biāo)準(zhǔn)重力加速度g=9．80665m／s 計(jì)算得 到)，習(xí)慣上往往把lmmH20 的壓力值以10 Pa計(jì)， 出現(xiàn)原則性錯(cuò)誤。 綜上所述，在日常工作中，使用微壓計(jì)作為標(biāo) 準(zhǔn)進(jìn)行校驗(yàn)，需找出可影響測量結(jié)果的各種主客觀 因素，加以認(rèn)真分析，綜合考慮，抓住重點(diǎn)，妥善解 決，保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確無誤。 因?yàn)榻涣髂蛪涸囼?yàn)所取的電壓遠(yuǎn)比運(yùn)行電壓高，對于 不良絕緣來講是一種破壞眭試驗(yàn)，因此在進(jìn)行交流耐 壓試驗(yàn)之前，必須先對設(shè)備的絕緣電阻、漏流參數(shù)的 各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測定，以判定被測設(shè)備是否能承受耐壓 試驗(yàn)時(shí)的電壓。若設(shè)備的絕緣情況不良(受潮或局部 缺陷等)，需要進(jìn)行處理后再做耐壓試驗(yàn)。

3、絕緣電阻測量方法分析 絕緣材料在外加電壓作用下呈現(xiàn)導(dǎo)電的性能， 因此，施加在絕緣試樣的直流電壓和通過的它的總 電導(dǎo)電流之比稱為絕緣電阻，絕緣電阻取決于體積 電阻和表面電阻。以船舶低壓電器的產(chǎn)品電源防護(hù) 濾波器為例，同樣對產(chǎn)品的絕緣電阻測量方法進(jìn)行 分析(見表2)。 表2電源防護(hù)濾波器絕緣電阻技術(shù)要求 用500V兆歐表測量濾波器的線與機(jī)殼之1、日]的 冷態(tài)、熱態(tài)、濕熱態(tài)絕緣電阻，測量的結(jié)果應(yīng)符合圖 表2的要求為合格。絕緣材料的電阻系數(shù)，無論是 體積電阻或表面電阻，一般總是很高的，因此在測 量絕緣電阻的回路中流過的電流就很小。如果在測 量技術(shù)上稍不注意防止外來的干擾和潺電，則其測 量結(jié)果將會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。絕緣材料的絕緣電阻 隨著材料所處的環(huán)境以及測量條件的不同可以發(fā) 生很大變化，為了提高測量的準(zhǔn)確度，防止干擾與 漏電，規(guī)定被測產(chǎn)品的測量條件。
影響絕緣電阻測量因素有： (1)溫度和濕度的影響。因?yàn)楣腆w的絕緣材料 的絕緣電阻隨溫良和濕度的升高而下降，特別是體 積電阻隨溫良改變而變化非常大，表面電阻幾乎隨 濕度的變化立即變化。在這兩種情況下，變化都是 指數(shù)式的。所以，絕緣電阻的測量必須在規(guī)定的溫 度和濕度下進(jìn)行。 (2)絕緣材料在制造、加工和測量等過程中可 產(chǎn)生靜電，電阻越高越易產(chǎn)生靜電，影響測量的準(zhǔn) 確度，因此，在測量絕緣材料的電阻時(shí)，應(yīng)該徹底的 放電后再進(jìn)行測量。

4、結(jié)束語 在低壓電器產(chǎn)品介電強(qiáng)度和絕緣電阻性能的 測量中，根據(jù)實(shí)際的使用情況，絕緣材料往往要受 到熱、氧化、潮濕、振動(dòng)和溫度的周期變化而引起的 熱脹冷縮，以及在高電場作用下發(fā)生電暈放電等因 素的影響，因此在測量中，采用人工模擬的方法來 達(dá)到測量的目的。常用的絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)一般采 用50Hz正弦波交流電，為工頻耐壓試驗(yàn)，或稱介質(zhì) 耐電壓試驗(yàn)，而絕緣電阻測量均采用直流電。通過 儀器絕緣性能的測量能發(fā)現(xiàn)儀器在設(shè)計(jì)上的問題， 從而保證儀器的安全性能指標(biāo)符合要求。