工作原理压力作用在活塞的横截面, 并转化为成比例大小的作用力随后作用力传导至测力传感器测力传感器会连续测量并计算压力转换而成的作用力微处理器会将测量的作用力转换为测量参量压力, 并修正环境因素的影响压力 p 有效区域 A p = F A 作用力 F CPD8000 型活塞压力计的基本工作原

Size: px

Start display at page:

Download "工作原理压力作用在活塞的横截面, 并转化为成比例大小的作用力随后作用力传导至测力传感器测力传感器会连续测量并计算压力转换而成的作用力微处理器会将测量的作用力转换为测量参量压力, 并修正环境因素的影响压力 p 有效区域 A p = F A 作用力 F CPD8000 型活塞压力计的基本工作原"

暑臧
5 years ago
Views:

校验技术数字式活塞压力计 CPD8000 型威卡 (WIKA) 数据手册 CT 32.

1 校验技术数字式活塞压力计 CPD8000 型威卡 (WIKA) 数据手册 CT 更多认证, 请看第 7 页应用高水平数字式基准仪表校验实验室和高端传感器工厂对压力测量仪表进行测量调节和校验用的参考仪表完整的独立系统, 可现场使用产品特性绝压和表压测量独特的工作原理 15 个量程可选, 最高测量压力达 50 MPa 总测量不确定度读数最低可至 20 ppm 动校验的理想选择 CPD8000-AL 数字式活塞压力计, 配备低压测量头描述原级标准活塞压力计是高精度的基准压力测量仪器, 并以定义压力的基本公式 p = F/A 为基础, 通过测量质量长度和时间等基本物理量直接导出压力值 CPD8000 型是全球首创的结合了两种高端技术的仪表 : 高端活塞气缸组件, 可通过有效受压面积将压力转换为相应的作用力高准确度测力传感器, 可精确测量作用力 F CPD8000 型是一款数字式活塞压力计, 沿用高精度压力测量标准功能 CPD8000 型采用的是一种原级标准的测量原理, 有机地结合了测量准确度基本压力标准的可靠性以及全自动数字仪表的易用性易于使用 CPD8000 型具有和高端基准压力仪表相同的高准确度, 可为用户带来以下益处 : 无需对加载砝码进行处理内置用于自动校验的基准砝码组件具有环境监控模块, 可显示经过全面修正的压力值威卡 (WIKA) 数据手册 CT /2018 第 1/13 页数据手册中显示的同类产品 : 基准活塞压力计,CPB6000 型, 具体情况请参见数据手册 CT 基准差压活塞压力计,CPB6000DP 型, 具体情况请参见数据手册 CT 自动活塞压力计,CPB8000 型, 具体情况请参见数据手册 CT 32.03

2 工作原理压力作用在活塞的横截面, 并转化为成比例大小的作用力随后作用力传导至测力传感器测力传感器会连续测量并计算压力转换而成的作用力微处理器会将测量的作用力转换为测量参量压力, 并修正环境因素的影响压力 p 有效区域 A p = F A 作用力 F CPD8000 型活塞压力计的基本工作原理表压和绝压 CPD8000 型有两种型号可选 : CPD8000-GH( 表压 ) 量程可达 50MPa(500bar), 带有大气压力参考 CPD8000-AL 和 CPD8000-AH 型 ( 表压和绝压 ) 在表压和绝压模式下, 量程最高可达 2MPa(20bar) 真空密封压力室中安装的测力单元可工作于表压和绝压模式在传统绝压活塞压力计中, 每次压力变化都必须要中断参考真空过程, 而此类活塞压力计则正好相反, 它们可以完全连续地实现绝压测量过程测量装置放在一个参考真空室下面绝压测量是一种简单而快速的解决方案它可以在绝压模式下连续运行, 无需在每次切换压力点时中断真空 ( 就像在传统活塞压力计中那样 ) CPD8000-GH 型 CPD8000-AL/CPD8000-AH 型第 2/13 页威卡 (WIKA) 数据手册 CT /2018

3 总体装配 CPD8000 优异的测量质量和长期性能建立在以下五个关键概念之上活塞 - 气缸测量系统关键元件活塞 - 气缸单元的作用就是将压力精确地转换为力其极佳的几何形状和对于外部干扰非常低的灵敏度确保了最好的转换质量 Desgranges & Huot 的活塞 - 气缸单元 (PCU) 采用特级碳化钨制成, 这种材料经过了 50 多年的不断完善其制造公差通常在 0.1 μm 以下, 从而可提供最佳的灵敏度线性度和重复精度碳化钨的优点就是在压力和温度之下仅有最小的变形因此, 无论在何种工作条件下, 活塞都能维持最高的计量质量自动校验功能 (ACF) CPD8000 的测力单元响应可能随时间而发生漂移漂移是由环境温度相对湿度和大气压力等环境参数的变化而造成的测力单元具有自动校验功能, 只要连上测量头, 就可以在任何必要的时候轻松施加参考砝码 (F = M x g) 以进行再校验也可选配一套外部标准砝码, 用于测力单元的线性化 1 1 多种量程可供选择 Desgranges & Huot 生产了 21 种不同的活塞 - 气缸单元 ( 其中 6 种可用于 C P D8000-AL / - A H, 1 5 种用于 CPD8000-GH) 为了更方便地操作和分配, 活塞 - 气缸单元的截面积均使用一个标称转换系数 (Kn) 进行标定测量头使用舒适测量头内包含有活塞 - 气缸单元配套的驱动系统可以保证力能够可靠地从旋转活塞传递到测力单元自动校验功能 (ACF) 的基本原理 1 测力单元 2 内部标准砝码 3 计算机连接 4 EMM 传感器 4 3 它配有一个 4 线式铂电阻温度计, 可以进行必要的温度测量测量头和测力单元之间的连接有助于简单而快速地更换测量头测量单元力传递功能我们开发了电子式测力单元, 以高度精确地生成质量比较器它采用了通过电腐蚀进行制造的 MONOBLOC 技术该技术代表了机械电子计算机科学和光电子领域的最新创新, 从而确保在运行过程中不需要复杂的维护环境监控模块 (EMM) 为了确定是否有必要使用 ACF,CPD8000 配备了一个环境监控模块, 该模块由三个传感器组成, 分别用于监测环境温度相对湿度和大气压力在校验完成后,EMM 会继续对环境条件的变化进行实时监测如果这些条件成比例的变化可能显著影响测量精度, 则 CPD8000 就会显示一个警告标识用户就会意识到必须激活 ACF 功能, 以在新的工作条件下对测量仪重新进行调节如果使用远程计算机对 CPD8000 进行操作, 则该警告信号还会发送到上位机控制软件威卡 (WIKA) 数据手册 CT /2018 第 3/13 页

4 显示压力值的计算 CPD8000 所显示的压力值是使用以下公式计算得到的 : P = Kn x N x g l x (1 - ( λ PC x P )) x (1 - α PC x ( t - 20 )) x( ρ αc - ρ m ) + P Vαc N k g n ρ αn - ρ m 符号说明 : Kn 活塞 - 气缸单元的特定系数 N 测量单元的计数指示 N k 测量单元灵敏度 g l 本地重力加速度, 单位为 m/s 2 g n 标准重力加速度, 单位为 m/s 2 λ PC 活塞 - 气缸系统的压力 - 变形系数 α PC 活塞 - 气缸系统的热膨胀系数 t 活塞 - 气缸系统的温度, 单位为 C ρ ac 调节期间测力单元的空气密度, 单位为 kg m -3 当 CPD8000-A 工作在绝压模式下时, 该参数为零 ρ m 调节质量密度, 单位为 kg m -3 ρ an 标准空气密度, 单位为 kg m -3 P Vac 真空室中的残留气体压力变量参数影响压力计算的变量参数是自动测量并集成到系统中的 ( 以压力表示 ): 活塞 - 气缸单元的温度 (t) 环境温度 1) 湿度 1) 大气压力 1) 残留真空 (P vide) 1) 确定校验期间的空气密度 (ρac) 压力将被自动转换为任何常用压力单位, 用户可将系统配置为特殊单位这种精确的计量技术不仅易于使用, 而且可以确保快速测量 CPD8000 型活塞压力计的显示器常量参数在压力计算时输入的常量参数保存在 CPD8000 的存储器中 : 活塞 - 气缸系统的 Kn 系数测力单元灵敏度 (N k) 标准重力加速度 (g n) 本地重力加速度 (g l) 活塞 - 气缸系统的压力 - 变形系数 (λ PC) 活塞 - 气缸系统的热膨胀系数 (α PC) 校验砝码的密度 (ρ m) 标准空气密度 (ρ an) 有些参数取决于特定的活塞 - 气缸单元, 因而在校验期间才能确定它们的数值当然, 如有必要, 您可以轻松对它们进行修改可以保存六种不同活塞 - 气缸单元的参数第 4/13 页威卡 (WIKA) 数据手册 CT /2018

5 量程 CPD8000 的压力量程取决于活塞 - 气缸单元 ( 配有测量头 ) 的特定系数 (Kn) CPD8000 可与多种测量头配合使用测量头压力量程分辨率 1) 测量不确定度活塞 - 气缸单元可用介质 Kn 系数标准型增强型 CPD8000-AL 和 CPD8000-AH 型可测量绝压和表压 A kpa MPa kpa % % 0.1 bar/kg 纯气体 A kpa MPa kpa % % 0.2 bar/kg 纯气体 A kpa MPa kpa % % 0.5 bar/kg 纯气体 A kpa... 1 MPa kpa % % 1 bar/kg 纯气体 A kpa... 2 MPa kpa % % 2 bar/kg 纯气体 CPD8000-GH 可测量表压 G kpa MPa kpa % % 0.1 bar/kg 纯气体 G kpa MPa kpa % % 0.2 bar/kg 纯气体 G kpa MPa kpa % % 0.5 bar/kg 纯气体 G kpa... 1 MPa kpa % % 1 bar/kg 润滑气体 G kpa... 2 MPa kpa % % 2 bar/kg 润滑气体 G kpa... 5 MPa kpa % % 5 bar/kg 润滑气体 G kpa MPa 0.01 kpa % % 10 bar/kg 润滑气体 G kpa MPa 0.02 kpa % % 20 bar/kg 润滑气体 G kpa MPa 0.05 kpa % % 50 bar/kg 润滑气体 G psi psi % % 20 psi/kg 润滑气体 G psi psi % % 50 psi/kg 润滑气体 G ,000 psi psi % % 100 psi/kg 润滑气体 G ,500 psi psi % % 250 psi/kg 润滑气体 G ,000 psi psi % % 300 psi/kg 润滑气体 G ,000 psi psi % % 500 psi/kg 润滑气体 1) 总的测量不确定度被定义为由测量期间参考标准不确定度环境条件影响仪器分辨率和重复精度及迟滞特性所造成的测量不确定度 ( 包含因子 k=2) 可按客户要求提供其他压力范围威卡 (WIKA) 数据手册 CT /2018 第 5/13 页

6 规格 CPD8000 型活塞 - 气缸系统材料碳化钨泊松比杨氏模量 N/m 典型几何参数平直度 0.1μm( 典型制造公差 ) 圆度 0.1μm( 典型制造公差 ) 平行度 0.1μm( 典型制造公差 ) 活塞和气缸之间的间隙 μm( 视具体型号而定 ) 有效区域的稳定性 1 ppm/ 年标准砝码组内部砝码材料 304L 非磁性不锈钢质量密度 7900 kg/m³ ±10 % 可选外部校验砝码材料 304L 非磁性不锈钢质量密度 7920 kg/m³ ±10 % 砝码组配置 5 x 2 kg (5 x 4.4 lbs) 基本仪器外壳尺寸 ( 长 x 宽 x 高 ) 重量 530 x 400 x 320 mm (20.87 x x in) 20 kg (44.1 lbs) 显示器屏幕传感器规格带对比度设置功能的 LCD 背光图形显示屏指示内容压力显示 (12 种压力单位和用户自定义单位 ) EMM 参数显示永久显示残余气体压力前面板清零 (TARE) 按钮校验 (CAL) 按钮自动校验功能 (ACF) 最大过压传压介质 110% 满量程 (FS) 清洁干燥无腐蚀性的气体电源电压电源功耗 AC V, 50/60 Hz VA 环境测量模块 (EMM) 传感器类型精度报警设置环境温度 4 线式 Pt100 ±0.2 C ±2 C 相对湿度电容式传感器 ±5 % r. h. ±20 % r. h. 大气压力应变计 ±2 mbar ±10 mbar PCA 温度 DIN 线式 Pt100 ±0.1 C N/A 残留真空皮拉尼真空计 1 Pa ±1 E-4 第 6/13 页威卡 (WIKA) 数据手册 CT /2018

7 基本仪器计量规格线性度迟滞重复精度温度影响测量不确定度 2 E -6 FS 2 E -6 FS 5 E -6 FS 完全补偿低至测量值的 25 ppm, 视量程而定容许环境条件工作温度 C ( F) 相对湿度 % r. h.( 无冷凝 ) 通信接口采样速率 RS-232-C 100 ms 认证标志描述国家 EU 符合性声明 EMC 指令 EN61326 辐射 (B 类 1 组 ) 和抗干扰度 ( 用于测量控制和研究室的电气设备 ) 低压指令 RoHS 指令欧盟 EAC 电磁兼容性低压指令 KazInMetr 计量测量技术 - MTSCHS 允许调试欧亚经济共同体哈萨克斯坦哈萨克斯坦证书证书校准标准 :COFRAC 校准证书选件 :LNE/PTB 校准证书推荐再校准间隔 3 到 5 年 ( 取决于使用情况 ) 有关认证和证书, 请参考网站威卡 (WIKA) 数据手册 CT /2018 第 7/13 页

8 尺寸 (mm) CPD8000-AL 和 CPD8000-AH 型侧视图后视图 (12,28) 148 (5,83) 63 (2,48) 30 (1,18) 2 63 (2,48) 23 (0,91) 35 (1,38) 137 (5,39) 110 (4,33) 22 (0,87) 432 (17,01) Ø 12 (0,47) 俯视图正视图 (6,85) 21 (0,83) 150 (5,91) 130 (5,12) 73 (2,87) 360 (14,17) Ø 19 (0,75) Ø 30 (1,18) 89 (3,50) 194 (7,64) 316 (12,44) 158 (6,22) 25 (0,98) 526 (20,71) 1 测量头 2 测量单元 3 液位 4 数字显示器 5 调平底脚 7 与电机和铂电阻温度计 (PRT) 之间的连接端口 8 市电电源 9 气体润滑接口 (AH 型 ) 10 参考真空接口 11 被测件连接法兰 6 与 PC 机之间的 COM 口第 8/13 页威卡 (WIKA) 数据手册 CT

9 CPD8000-GH 型侧视图后视图 Ø 110 (4,33) 170 (6,69) 130 (4,12) 63 ( 2,48) 65 (2,56) (4,17) 105 (4,13) 俯视图正视图 (11,65) 130 (5,12) 125 (4,92) 444 (17,48) 252 (9,92) 126 (4,96) 1 测量头 2 测量单元 7 与电机和铂电阻温度计 (PRT) 之间的连接端口 8 市电电源 3 液位 4 数字显示器 5 调平底脚 6 与 PC 机之间的 COM 口威卡 (WIKA) 数据手册 CT /2018 第 9/13 页

10 远程控制 CPD8000 的所有功能 ( 甚至 ACF 运行命令 ) 都可以从一个外部计算机通过串行接口 (RS-232-C) 执行, 从而可以很方便地将其集成到自动校验系统中维护 CPD8000 配有用于一般维护的使用说明书附件和工具只要使用产品时符合使用说明书中的常规说明, 就不需要任何其他维护措施根据工作条件的不同, 建议每五年进行一次再校验校验所有 CPD8000 都配有一个 Degranges & Huot 发布的仪器 COFRAC 校验证书 ( 编号和 ) COFRAC 校验可确保 CPD8000 的测量值满足国家和国际可追溯性标准, 并将以下几项考虑在内 : 确定 Kn 系数自动校验功能 (ACF) 证书中的不确定度计算符合 ISO TAG4 和 EAL 标准, 并且显示了在包含因子 k=2 时 CPD8000 具有更大的测量不确定度功能小结 CPD8000 具有非常丰富的功能, 非常便于使用, 而且能够保证长期运行的质量 : 英语法语德语和西班牙语菜单可以保存 6 种不同量程的计量特性参数过压时提供视觉和声音警告针对高达 110% 的过压提供机械保护用户可调节的压力稳定性准则可以在内部 / 外部校验之间进行选择当必须对测力单元进行校验时提供视觉警告使用铂电阻温度计 (PRT) 在活塞 - 气缸单元上进行温度测量自动校验功能 (ACF) 包括环境参数 (EEM) 的采集和修正计算它将 CPD8000 的自身测量偏差参考标准的不确定度以及环境条件影响都考虑在内选件通过特殊转接头, 可以将 CPD8000-GH 的测量头用在 CPD8000-AL/-AH 上这些测量头只能工作在表压模式下, 但是可将 CPD8000-A 的量程扩展到 50 MPa 结论由于其独特的设计和卓越的性能,CPD8000 型数字式活塞压力计成为世界上独一无二的产品这种活塞压力计的运行不需要使用钟罩来形成真空, 也不需要砝码负荷连接到一个自动控制器上 (CPC6000 或 CPC8000) 之后,CPD8000 可以快速进行校验, 无需在切换每个压力点时中断真空过程, 从而确保了很高的计量可靠性这些仪器被国家实验室校验实验室计量和研发实验室传感器制造商和航空航天或航空电子设备企业广泛使用第 10/13 页威卡 (WIKA) 数据手册 CT /2018

11 下列是我们其他校验应用的活塞压力计 CPB6000 型基准级活塞压力计量程 : 气压最高 100MPa(14500psi) 液压最高 500MPa(72520psi) 测量不确定度 : 低至测量值的 0.002%, 视具体型号而定具体规格请参见数据手册 CT CPB6000 系列基准级活塞压力计 CPB6000DP 型基准级差压天平量程 =( 静压 + 差压 ) 气压最高 80MPa(11600psi) 测量不确定度 : 读数的 % 最高为读数的 %( 可选 ) 具体规格请参见数据手册 CT CPB6000DP 型基准级差压天平 CPB8000 型自动活塞压力计量程 : 气压最高 100MPa(14.500psi) 液压最高 500MPa(72.520psi) 测量不确定度 : 读数的 % 最高为读数的 %( 可选 ) 具体规格请参见数据手册 CT CPB8000 型自动活塞压力计威卡 (WIKA) 数据手册 CT /2018 第 11/13 页

WIKA-Cal 校准软件简单快速高质量的校准证书 WIKA-Cal USB USB USB DIN EN 10204 3.1 CT 95.

12 WIKA-Cal 校准软件简单快速高质量的校准证书 WIKA-Cal USB USB USB DIN EN CT Cal-Template Log-Template Cal Demo 2 Cal Light Log Demo 5 Log 第 12/13 页威卡 (WIKA) 数据资料 CT /2018

13 交付范围数字压力平衡, 型号 CPD8000, 包括运输箱测量头 Pt100 调查包括测量头和测量单元电源线 RS-232 接口线缆 CPD8000 标准操作的全套附件操作说明书 COFRAC 校准证书选项溢价的不确定性包括 LNE/PTB 校准证书订购信息型号 / 机箱 / 带有活塞气缸系统的测量头 / 活塞有效区域测量校准 / 活塞有效区域绝对性校准 / 大规模组件 / 电动机控制器 / 真空泵 / 其他认证 / 其他订购信息 01/2018 WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG, 版权所有本文档中列出的规格仅代表本文档出版时产品的工程状态我们保留修改产品规格和材料的权利 01/2018 CN 威卡 (WIKA) 数据资料 CT /2018 第 13/13 页威卡自动化仪表 ( 苏州 ) 有限公司威卡国际贸易 ( 上海 ) 有限公司电话 :(+86) 传真 :(+86) 邮箱 :400@wikachina.com

完整包装箱为运输方便及存储安全, 我们将 USB 转接头装在一个紧凑的装运箱中这种装运箱可容纳一个或多个压力传感器已认证准确度对于每一个参考压力传感器, 完整测量链的准确度均已通过随仪器附带的工厂校准证书予以认证一经要求, 我们即可提供该仪器的 DKD / DAkkS 校准证书规格 CPT2

完整包装箱为运输方便及存储安全, 我们将 USB 转接头装在一个紧凑的装运箱中这种装运箱可容纳一个或多个压力传感器已认证准确度对于每一个参考压力传感器, 完整测量链的准确度均已通过随仪器附带的工厂校准证书予以认证一经要求, 我们即可提供该仪器的 DKD / DAkkS 校准证书规格 CPT2 校准技术带 USB 接口的压力传感器配备 USB 转接头和相关软件型号 CPT2500 威卡 (WIKA) 数据资料 CT 05.01 更多认证请参见第 4 页应用校准服务公司和服务行业质量保证记录和监控过程压力测量压力峰值功能特性记录时间间隔可在 1 ms...10 s 之间设置测量范围 :0... 2.5 kpa 至 0... 100 MPa 准确度 :0.2 %, 可选 0.1