对于高精度活塞式压力计，重力加速度实测是必然趋势

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时间：2023-01-13 16:01 点击次数：

活塞式压力计作为检测压力参数的主要标准器，其自身的准确度会受到使用的环境或频繁程度等影响，为了尽量减小这种影响，我们需要对活塞式压力计进行常规的针对性检查校对。而活塞式压力计的误差主要来源有两个——活塞有效面积A和专用砝码质量m。由于重力加速度会根据纬度、海拔的变化而变化，因此，在不同地区使用活塞式压力计要注意对砝码的质量按使用地点的重力加速度进行实测。

活塞专用砝码质量是根据已经测得的活塞面积，计算压力对应的砝码质量。其计算公式为：

式中：m——专用砝码质量，kg；P——被测量压力值，Pa；A′——被检活塞的有效面积，㎡；ρa——周围空气密度，kg/m³；ρm——专用砝码、活塞及其连杆材料密度，kg/m³；g——活塞式压力计使用地点的重力加速度，m/s²。

一、乌鲁木齐地区的平均重力加速度和新疆维吾尔自治区计量测试研究院测量地点的重力加速度理论标准值概况

1.乌鲁木齐地区的平均重力加速度：9.8015m/s2（JJG 59—2007《活塞式压力计检定规程》）。

2.该计量室的重力加速度理论标准值

该压力检定室的纬度是43.989°，海拔高度是730m。通过重力加速度计算公式，得：

式中：R——地球半径，等于6371×10³m；h——测量地点的海拔高度；Φ——测量地点的纬度。

计算得，该计量院的重力加速度g=9.8035m/s2。

二、两个重力加速度对专用砝码质量的影响

经过计算，该计量院的重力加速度g=9.8035m/s²，而JJG59—2007中乌鲁木齐的重力加速度为9.8015m/s²，重力加速度误差将引起活塞砝码质量误差达到0.02%，而JJG59—2007中最低级别的0.05级活塞砝码质量的最大允许误差仅为±0.02%，0.02级和0.005级活塞的砝码质量要求更高。所以，JJG 59—2007中给定的重力加速度不能满足高准确度的需求。

2008年初，新疆维吾尔自治区计量测试研究院建立了0.005级活塞式压力计标准装置。在建标过程中发现，JJG 59—2007中的重力加速度不能满足需要，需要至少能准确到小数点后5位的重力加速度数值。而通过纬度和海拔计算得到的重力加速度与JJG 59—2007中给定的重力加速度相差较大，在没有可靠计量手段的情况下，不能确定哪个更为准确。

经过查询资料了解到，自治区地震局有重力加速度测量观测站，并且进行了长期的测量，有十分准确的重力加速度数值。在与自治区地震局联系后获得了重力加速度的相对数值。经过与自治区地震局技术人员合作，将相对重力加速度转化为准确的绝对重力加速度值。其值为（9.80097±0.00001）m/s2，这个值的误差引起的砝码质量误差仅为0.0001%，完全能够满足实际需要。

通过数据比较发现，该地重力加速度理论标准值为9.8035m/s2，而JJG 59—2007中乌鲁木齐的重力加速度为9.8015m/s2，但实际观测所得到的数据为9.80097m/s2。可见，通过海拔和纬度计算得到的重力加速度值误差较大，无法满足JJG 59—2007的要求。

建议及总结

一、建标时对重力加速度进行实地测量

在进行活塞式压力计建标时，使用0.005级和0.01级压力计的单位应使用该地点的重力加速度实测值（JJG 59—2022），并备案在装置的档案中。这样能够很好地提高活塞式压力计的使用准确度，提高量传的准确性。

二、配备测量重力加速度的装置

由于重力加速度在生产科研中的重要作用，每个省级（自治区级）计量院应当有一套测量重力加速度的装置对各地重力加速度值进行测量，以满足各个行业对重力加速度值的使用需求。

（全球绝对重力仪国际比对）

对于我们的日常生活以及工业生产环境来说，压力都是一个非常重要的检测数据和参数，获取准确的压力数据对于日常生产生活来说其重要意义不言而喻。我们在使用高准确度等级活塞式压力计的时候，应对具体地点的重力加速度进行实地测量，并且把相关测得数据应用到活塞式压力计的计量校准工作当中，这样就可以最大限度提高检测数据的准确度，提升实验室的计量校准能力水平。

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