山（shān）東省棗莊市計量測試所　張蕾  劉繼武

　　一、問題（tí）的提出

　　在檢定彈簧管（guǎn）式精密壓力表時通常選用二等標準（zhǔn）活塞壓力計。根據其工作原理，二（èr）等標準活塞壓力計（jì）產生的（de）壓力為P=W/S，W為砝碼加活塞及上部圓盤的總重力，S為活塞的有效麵積。因此，活塞式（shì）壓力計（jì）的測量準確度主要取決於活塞（sāi）的有效麵積及專用砝碼重量的測量準確度。由（yóu）於專用砝碼的（de）測量準確度易於控製在0.005%之間（jiān），所以故（gù）活（huó）塞式壓力計的測量準確度主要由活塞有效麵積的測量準確度確定（dìng）。國際法製計量（liàng）組織建議，活塞初始有效麵積的（de）不確定度允許為（wéi）綜合準確度的50%。因此，分析活（huó）塞有效麵積的不確定度，對提高活塞（sāi）式壓力計在（zài）測量中的準（zhǔn）確度極（jí）為重要。因此本文重點對二等標準活塞壓力計有效麵積的（de）不確定度進（jìn）行分析。    

　　二、對二等標準活塞壓力計（jì）有效（xiào）麵積的不確定度（dù）進行分析

　　標準活塞式壓力計有效麵積的（de）不確定度，主要取決於以下8個方麵的誤差。影響活塞有（yǒu）效麵積的誤差主要有:

　1.一等標（biāo）準活塞式壓力計活塞有效麵（miàn）積傳遞誤差
    二等標準活塞（sāi）式壓力計的活塞有效麵積是由一等標（biāo）準活塞傳遞而來的。其誤差
    Δ₁=±1×10^-4

    2.一等標準活塞式壓力計專用砝碼（mǎ）質量傳遞誤差
    Δ₂≤1×10^-4

    3.環境溫度（dù）變化引起的誤（wù）差
    溫度對有效麵積的影響也是不可忽略的。檢定規程中規定，二等標（biāo）準活（huó）塞式壓力計應在(20±2)℃條件下檢（jiǎn）定。當T=22℃或T=18℃時，引起的誤差變化為（wéi）:
    Δ₃=(a₁+a₂)(t-20)=±0.44×10^-4
    式中，a₁、a₂分別為活（huó）塞和活塞筒材料的線（xiàn）膨脹係數，均為11×10^-6℃。

    4.檢（jiǎn）定（dìng）活塞有效麵積時，起始平衡零點變化也會引起活塞有效麵（miàn）積的變化，其誤（wù）差
    Δ₄=±0.5×10^-4

    5.靈敏閥引起的誤差
    Δ₅=±0.2×10^-4

    6.垂直性的影響引起的（de）誤差
    承重底盤平麵對活塞中心線或承重杆（gǎn）中心線垂直性誤差，其允許不垂（chuí）直度≤5′。由此引起誤差為:
    Δ₆=±(1-cosa)/cosa=±(1-cos5′)/cos5′=±1.1×10^-6=±0.01×10^-4

    7.活塞受壓變形引起的誤差
    Δ₇=±0.03×10^-4

    8.使用地區的重力加速度測量準確度帶來的誤差
    重力加速度本身存在著測量誤差，其最高準確度為:Δ=1/g_o×10^-5=±1×10^-6
    設測量誤差Δ_g=±0.0005m/s²時，則有:
    Δ₈=±0.0005/9.79735=±0.5×10^-4
    式中，g=9.79735m/s²為棗莊地區重力加速（sù）度。
    上述8項誤差互不（bú）相關，故用（yòng）方和根法（fǎ）合成。
    將上述8項誤差數據（jù）代入總不確（què）定度公式，即可求得:
    
　　由此可得，二等標準活塞壓力計活塞（sāi）有效麵積的不確定度為1.7×10^-4,而實際工作中測量不確（què）定度不一定達到最大。    

　　三、結論

　　JJG59-1990《二、三等標準活塞式（shì）壓力計》檢定規程中規定的二等標準活塞壓力計（jì）參數（shù）指標（biāo）是合理的，按上述方法計算是可行的，能確保檢定結果的準確可靠。