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氣體活塞式壓力計(jì),量程最高至11 MPa · 簡(jiǎn)化的氣動(dòng)平臺(tái),不包含真空參考功能。 · 與 PG7601 平臺(tái)使用同樣的活塞模塊。 PG7000活塞式壓力計(jì)作為參考級(jí)壓力標(biāo)準(zhǔn),庫(kù)倫土壓力計(jì)算,提供了從真空至500 MPa的統(tǒng)一解決方案 · 最先進(jìn)的壓力標(biāo)準(zhǔn),最低的不確定度 · 從真空至 500 MPa 的統(tǒng)一解決方案 · 實(shí)時(shí)輸出經(jīng)過(guò)充分驗(yàn)證的參考?jí)毫? · 直觀的本地操作員界面 · 手動(dòng)、半自動(dòng)化及全自動(dòng)化的配置 PG7000 系列活塞式壓力計(jì)基于此基本原理:在活塞上加載砝碼,用于向已知的有效面積施加已知的力。 獨(dú)特的模塊化活塞設(shè)計(jì) 除了精密的活塞制造工藝,福祿克在設(shè)計(jì)活塞的時(shí)候,采用了很多的專利和特殊技術(shù),從而保證了其精確性,耐用性,方便性等。其中最重要的技術(shù)就是可更換的模塊化活塞設(shè)計(jì)和制造。為了保證活塞和套筒加工的精密性和一致性,拉伸筒型件壓力計(jì)算,它們都是一一對(duì)應(yīng)的,配套成對(duì)。傳統(tǒng)的活塞壓力計(jì)更換活塞和套筒時(shí)不是很方便,因此通常不同的量程只能使用不同的壓力平臺(tái)。而福祿克的活塞是模塊化的,也就是活塞和套筒組合好的。不同的模塊可以在一個(gè)共同的平臺(tái)上使用。 這種模塊化設(shè)計(jì)的活塞有以下幾個(gè)好處: · 無(wú)需使用工具就可以在數(shù)秒鐘內(nèi)更換活塞模塊,也就是更換了壓力量程。 · 模塊為密封裝置,不會(huì)由于更換等原因造成活塞內(nèi)部受到污染而引起測(cè)量誤差。 · 由于模塊將活塞和套筒集成在一體,避免了反復(fù)拆裝,從而最大限度減少了磨損,保證了精度,提高了測(cè)試的一致性和復(fù)現(xiàn)性。 精密的同心砝碼加載技術(shù) 盡管有上面所說(shuō)的優(yōu)秀的活塞設(shè)計(jì)以及精密的活塞加工工藝,但是整個(gè)活塞壓力計(jì)的優(yōu)異性能還受到加載砝碼的影響。其主要影響包括活塞套筒的垂直性以及和砝碼加載的同心性。也就是活塞套筒的軸線和重力加速度方向盡可能平行,加載的砝碼盡可能與活塞套筒的軸線同心。保證活塞套筒的垂直性和砝碼加載的性能也是福祿克活塞壓力計(jì)的設(shè)計(jì)和制造重點(diǎn)之一。為了保證砝碼加載的性能,加載部分的獨(dú)立零部件減少至兩個(gè),活塞蓋和砝碼加載盤(pán)。經(jīng)過(guò)精密加工后的砝碼加載盤(pán)在安裝好以后,與活塞軸心的誤差小于±20微米。這種設(shè)計(jì)和精密制造確保了砝碼加載和活塞套筒軸保持很好的同心。 模塊化的活塞,壓力計(jì)量,精密的制造工藝加上精密的砝碼加載技術(shù)使得福祿克的活塞式壓力計(jì)保持世界最好的水平。
高度集成的智能系統(tǒng) 傳統(tǒng)的活塞式壓力計(jì)大多是純機(jī)械的裝置,幾乎沒(méi)有任何電子的技術(shù)。在操作過(guò)程中,需要手工加壓,使活塞漂浮起來(lái),并且手動(dòng)讓其旋轉(zhuǎn)起來(lái)并保持一定的速度和穩(wěn)定性。然后觀察被檢測(cè)壓力儀表的數(shù)值,記錄測(cè)試結(jié)果并進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。這種傳統(tǒng)的操作全部是手動(dòng)操作,很多步驟都是要依靠操作人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成的,F(xiàn)在福祿克DHI壓力計(jì)量部的新式活塞壓力計(jì)徹底改變了這種情況。在新的活塞式壓力計(jì)中采用了大量的高新電子技術(shù),從而使全手動(dòng),繁瑣的活塞壓力計(jì)量變成簡(jiǎn)單,自動(dòng)和方便的方式。 下面簡(jiǎn)單介紹一下這個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)成和主要特點(diǎn):活塞壓力計(jì)主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成:活塞壓力電子平臺(tái)、終端控制和顯示器、活塞以及活塞套筒、砝碼組四大部分。此外還有壓力發(fā)生器/調(diào)節(jié)器等附件。 這一整套系統(tǒng)完成了高智能,高性能的活塞壓力計(jì)量和測(cè)試,它提供了如下特殊性能: 1.高度集成的全智能電子檢測(cè)、控制 活塞壓力計(jì)的底座是一個(gè)復(fù)雜的高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng),嵌入了多功能的軟件,數(shù)字真空壓力表,內(nèi)置了多種傳感器,充分發(fā)揮了計(jì)算機(jī),數(shù)據(jù)采集和處理的優(yōu)勢(shì)。而智能底座連接至一個(gè)終端,作為和操作者的交互界面。它可以顯示各種提示,數(shù)據(jù),結(jié)果等,也可以讓操作者利用鍵盤(pán)輸入各種指令。簡(jiǎn)單,螺旋波爾洞管式壓力計(jì),快速,方便。 這種全電子的檢測(cè)控制系統(tǒng)徹底改變了傳統(tǒng)活塞壓力的方式和概念,將活塞壓力計(jì)帶入到智能電子儀器的時(shí)代。這種電子儀器的方式可以提供很多測(cè)量的參數(shù),包括:相對(duì)濕度,大氣壓,環(huán)境溫度,活塞套筒溫度,參考真空(PG7601)。它還可以記錄和調(diào)用活塞套筒和砝碼的計(jì)量數(shù)據(jù),計(jì)算補(bǔ)償?shù)膲毫? 質(zhì)量和質(zhì)量-壓力值,從而提供了基于性能的“就緒/未就緒”的狀態(tài)指示。 底座還提供RS232和IEEE488接口,可以連接PC完成控制和顯示。 2.智能的活塞漂浮設(shè)計(jì) 傳統(tǒng)的活塞壓力計(jì),操作的時(shí)候最為單調(diào),需要細(xì)致操作反復(fù)調(diào)整壓力使活塞漂浮起來(lái)。只有當(dāng)施加的壓力和活塞加載的質(zhì)量一致或相等的時(shí)候活塞才會(huì)漂浮起來(lái)。小了活塞不能漂浮。大了,活塞可能會(huì)在沒(méi)有任何警告的情況下突然升起,造成活塞上沖,從而會(huì)損害活塞。因此,施加壓力的過(guò)程是非常精密的。為了不發(fā)生過(guò)沖得情況下找到這個(gè)壓力點(diǎn),就需要緩慢謹(jǐn)慎地控制壓力。 福祿克的活塞壓力計(jì)在設(shè)計(jì)的時(shí)候就考慮到這一點(diǎn)。在活塞的結(jié)構(gòu)中特別增加了活塞預(yù)載系統(tǒng),從而可以檢測(cè)到活塞的漂浮(無(wú)論是手動(dòng)操作還是自動(dòng)操作)。當(dāng)活塞將要離開(kāi)行程的末端(也就是即將浮起)的時(shí)候提前發(fā)出預(yù)警的信息。如圖所示,預(yù)載系統(tǒng)是由彈簧控制的行程停止機(jī)構(gòu)完成的。彈簧的彈力大約相當(dāng)于活塞上兩公斤質(zhì)量的重力。預(yù)載系統(tǒng)的原理就是通過(guò)彈簧提前施加了一個(gè)壓力,使得在施加的壓力等于加載砝碼的壓力之前就開(kāi)始使活塞脫離行程末端。正是由于這個(gè)預(yù)載系統(tǒng),福祿克的活塞壓力計(jì)就可以檢測(cè)到活塞的早期移動(dòng),并發(fā)出聲音,亮光等預(yù)警信號(hào),提示活塞即將離開(kāi)行程的末端開(kāi)始浮起。只有活塞在行程的末端時(shí)預(yù)載系統(tǒng)才會(huì)工作,數(shù)顯壓力計(jì),一旦活塞浮起來(lái)以后,預(yù)載系統(tǒng)不會(huì)影響活塞的正常移動(dòng)。 活塞預(yù)載系統(tǒng)提供了活塞漂浮的提前警告,使得操作人員在收到預(yù)警的提示后進(jìn)行小心謹(jǐn)慎的操作,從而使工作變得簡(jiǎn)單輕松,更加方便。同時(shí)預(yù)載系統(tǒng)還有緩沖的作用,使活塞抵達(dá)行程末端時(shí)減小碰撞,降低了儀器的磨損和損壞。 3.智能的活塞旋轉(zhuǎn) 活塞式壓力計(jì)在工作時(shí),要求活塞必須旋轉(zhuǎn)并且保持一定的速度。對(duì)于高性能活塞套筒,活塞的旋轉(zhuǎn)必須非常恰當(dāng)。旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生向心力,向心力能使活塞在套筒內(nèi)保持軸心的對(duì)準(zhǔn),確保一致的環(huán)隙,確;钊杂啥群挽`活性。為了實(shí)現(xiàn)最具可重復(fù)性的測(cè)量,轉(zhuǎn)速的一致性非常重要。此外,當(dāng)進(jìn)行測(cè)量時(shí),不能施加活塞旋轉(zhuǎn)的力,否則它將會(huì)引起寄生力和難以估量的誤差。因此測(cè)量的準(zhǔn)確度與活塞旋轉(zhuǎn)的速度,旋轉(zhuǎn)下降速度等都有直接的關(guān)系。幾乎所有活塞壓力計(jì)都是使用手動(dòng)旋轉(zhuǎn)的方式來(lái)使活塞旋轉(zhuǎn),并且憑操作人員的觀測(cè)和感覺(jué)來(lái)判斷轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速下降等情況。 福祿克的活塞壓力計(jì)是第一款提供了轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速下降監(jiān)測(cè)功能的活塞壓力計(jì)。這些自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能保證了總是在轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速下降限值范圍之內(nèi)獲取壓力讀數(shù)。這樣就使得計(jì)量更加科學(xué)和準(zhǔn)確,減少了人為的感覺(jué)和判斷的影響,通過(guò)客觀的測(cè)量取代了操作者主觀的判斷,同時(shí)減輕了操作者監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)速的工作量。在我們活塞壓力計(jì)的平臺(tái)中,旋轉(zhuǎn)可手動(dòng)來(lái)提供,也可以通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)提供。轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠確保在適當(dāng)?shù)南拗捣秶鷥?nèi)進(jìn)行測(cè)量。 活塞旋轉(zhuǎn)可以通過(guò)特殊專利設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。該系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前的轉(zhuǎn)速智能地啟動(dòng)或關(guān)閉,使轉(zhuǎn)速維持在有效數(shù)值范圍之內(nèi)。和傳統(tǒng)活塞的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不同,這套專利的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)從來(lái)不會(huì)隨機(jī)或在無(wú)報(bào)警的情況下發(fā)生驅(qū)動(dòng)接觸。無(wú)論活塞處于什么位置,旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)都能夠啟動(dòng),并且不會(huì)影響其位置或設(shè)置壓力。當(dāng)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)將要啟動(dòng)或正在運(yùn)行時(shí),則會(huì)發(fā)出警告。操作者也可以改變以上的規(guī)則,使得只有在收到操作者的命令后才會(huì)被啟動(dòng)。 4.智能的監(jiān)測(cè)和提示 前面提到過(guò)我們的壓力計(jì)是一個(gè)高度集成,全智能的自動(dòng)化校準(zhǔn)系統(tǒng)。這里面包括了智能的檢測(cè)控制,智能的活塞和智能的活塞旋轉(zhuǎn)。因?yàn)榛钊\(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確信息是高準(zhǔn)確度活塞壓力計(jì)獲得最佳性能所必需的;钊恢煤拖陆邓俾蕦(duì)于確;钊幱谛谐讨械暮线m位置點(diǎn)以及正常的下降速率是非常重要的。盡管人們經(jīng)常會(huì)忽略對(duì)活塞狀態(tài)的監(jiān)測(cè),很多都是憑感覺(jué)或經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷,但是對(duì)高精度的活塞壓力計(jì),對(duì)測(cè)量的一致性和重復(fù)是非常重要的。 福祿克活塞壓力計(jì)底座包含了計(jì)算機(jī)系統(tǒng),嵌入式軟件,各種傳感器,配合智能的活塞和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng),通過(guò)一個(gè)終端顯示器提供了一系列的檢測(cè)信息。這些信息包括活塞狀態(tài)和各種系統(tǒng)參數(shù):
· 活塞位置 · 活塞下降速率 · 活塞轉(zhuǎn)速 · 活塞旋轉(zhuǎn)減速 活塞位置是通過(guò)砝碼加載承重套內(nèi)的一個(gè)線圈測(cè)得的;轉(zhuǎn)速是通過(guò)安裝桿內(nèi)的一個(gè)光電傳感器檢測(cè)承重套內(nèi)一個(gè)凹口圈的移動(dòng)獲得的。兩套測(cè)量系統(tǒng)是完全無(wú)干擾的。它們對(duì)活塞在軸向的移動(dòng)均沒(méi)有影響。 就緒/未就緒指示: 福祿克的活塞壓力計(jì)用“就緒/未就緒”指示來(lái)方便用戶的操作,為操作人員提供清晰的“可行/不可行”的指示,表明測(cè)量數(shù)值是否在允差范圍內(nèi)!熬途w/未就緒”指示基于對(duì)各種工作狀態(tài)的測(cè)試,包括活塞位置、活塞下降速率、活塞轉(zhuǎn)速、活塞旋轉(zhuǎn)減速、溫度變化速率和真空參考(如適用)。當(dāng)所有的狀態(tài)都位于規(guī)定的限值范圍之內(nèi)時(shí),則顯示“就緒”指示。如果任何條件超出了限值范圍,則顯示“未就緒”指示,并且顯示相應(yīng)的狀態(tài)。如果需要,用戶可以自定義各種“就緒/未就緒”標(biāo)準(zhǔn)。 “就緒/未就緒”功能確保測(cè)量是在一致的條件下進(jìn)行的,無(wú)需操作者獨(dú)立地監(jiān)測(cè)多個(gè)變量及/或做出主觀判斷和決定。從而使壓力的計(jì)量更加可觀,更加科學(xué),更具有一致性。
5.全自動(dòng)砝碼加載系統(tǒng) 福祿克的活塞式壓力計(jì),還開(kāi)創(chuàng)了活塞式壓力計(jì)的先河,提供了一套全自動(dòng)的砝碼加載系統(tǒng),使活塞的壓力計(jì)量的全自動(dòng)真正成為可能。這套自動(dòng)砝碼加載系統(tǒng),測(cè)力計(jì),大大提高了工作效率和測(cè)量的復(fù)現(xiàn)性,節(jié)省了人工的勞動(dòng),地基側(cè)壓力計(jì)算,避免了人為操作時(shí)產(chǎn)生的誤差和誤操作。有關(guān)自動(dòng)砝碼加載系統(tǒng)請(qǐng)參見(jiàn)自動(dòng)砝碼加載系統(tǒng)部分的詳細(xì)介紹。 精湛的砝碼制造技術(shù) 砝碼組在活塞式壓力計(jì)中也同樣起著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的概念主要砝碼的質(zhì)量準(zhǔn)確性問(wèn)題。其實(shí)并不是如此簡(jiǎn)單。對(duì)那些精度等級(jí)非常高的活塞壓力計(jì)來(lái)說(shuō),砝碼除了質(zhì)量的準(zhǔn)確度之外,其材料的質(zhì)量,加工的質(zhì)量等要求都是非常高的。例如砝碼材料的密度是否一致和均勻,如果材料本身的密度不均勻,就會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)出來(lái)的砝碼質(zhì)量不均勻,在旋轉(zhuǎn)起來(lái)后就會(huì)產(chǎn)生誤差。同樣,砝碼的加工是非常精密的加工,要確保其同心和均勻。福祿克所提供的砝碼組都是嚴(yán)格篩選了各種材料,精密加工而成。只有這樣精密的砝碼組配合全智能的活塞式壓力計(jì)才能獲得如此之高準(zhǔn)確度。 砝碼是通過(guò)一個(gè)承重套被加載到活塞上的。承重套隨壓力計(jì)的平臺(tái)提供。承重套有長(zhǎng)套和短套兩種類型。短套高度較矮,適合PG7601的真空壓力罩下使用,質(zhì)量為0.3 kg;長(zhǎng)套適用于所有其它類型的PG7000活塞壓力計(jì)使用,質(zhì)量為0.8 kg。兩款承重套均由鈦金屬制成,使其質(zhì)量最小而且堅(jiān)固。而其它砝碼則是加載在承重套上。 砝碼被加載到承重套上,靠重力加速,在活塞上施加一個(gè)已知的壓力,使定義的壓力得到平衡。一套完整的PG7000砝碼組包括10或5 kg的主砝碼,小砝碼從0.5 ~0.1 kg以5-2-2-1的序列組成,微調(diào)砝碼為50~0.01g。砝碼組的組成使得在砝碼組范圍內(nèi)的任何期望質(zhì)量均能以0.01 g為步長(zhǎng)增長(zhǎng)。利用不同大小的砝碼組和活塞套筒組合,總能組成一款最適合您需求的PG7000系統(tǒng)。所有的主砝碼均由實(shí)心非磁性不銹鋼制成,活塞,均被調(diào)整到其標(biāo)稱質(zhì)量,并且沒(méi)有會(huì)影響到質(zhì)量穩(wěn)定度的空洞或微調(diào)硬件。由于加碼和卸碼是使用PG7000系統(tǒng)時(shí)最為常見(jiàn)的操作之一,因此單個(gè)砝碼和砝碼組的設(shè)計(jì)非常方便操作。在每個(gè)砝碼上均設(shè)計(jì)了方便取放的表面,并且提供了特定的砝碼盤(pán)來(lái)順序加碼和卸碼。 COMPASS® for Pressure校準(zhǔn)輔助軟件 COMPASS 軟件可為被測(cè)設(shè)備 (UUT) 創(chuàng)建記錄,定義測(cè)試程序,并將該程序與 UUT 相關(guān)聯(lián),運(yùn)行測(cè)試,采集參考及測(cè)試數(shù)據(jù),產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)及用戶定制的校準(zhǔn)報(bào)告。所有的參考數(shù)據(jù)、UUT 數(shù)據(jù)和測(cè)試數(shù)據(jù)被收集并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)及標(biāo)準(zhǔn)文件內(nèi)。COMPASS 可以通過(guò)操作員手動(dòng)控制,也可以進(jìn)行全自動(dòng)的控制。
1. 靈敏度:可檢測(cè)到的最小輸入產(chǎn)生的輸出 2. 復(fù)現(xiàn)性:組合了活塞套筒有效面積和砝碼質(zhì)量的長(zhǎng)期穩(wěn)定度。 3. 典型測(cè)量不確定度:根據(jù) ISO/TAG4/WG3,所得的結(jié)果被進(jìn)行四舍五入。
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