活塞式压力计的技术发展状况

按精度等级划分活塞式压力计一般可分为：一等活塞式压力计(精度等级0.02级)、二等活塞式压力计(精度等级0.05级)和三等活塞式压力计(精度等级0.2级)。目前在压力计量领域前两者是活塞式压力计生产的主流精度。

数字式活塞压力计和强制平衡式活塞压力计均已经研制成功，其中前者不需砝码的加载，后者工作状态时无需活塞进行旋转。数字式活塞压力计由于其操作更简便、准确度更高且稳定性更强等优势，令其对传统低端活塞式压力计的地位提出了挑战。

强制平衡活塞式压力计的成功研制对于微压力（0~0.01MPa）的计量有着重要的意义。捷克、芬兰等国家已发表了包含相关使用经验的文章。法国DH公司成功研制的FPG8601型号强制平衡活塞式压力计以气体为工作介质，可检测差压、绝对压力和表压力。，检测不确定度是0.0003％，压力检测范围是0～0.0l5MPa，分辨率可达到0.001Pa。可提供活塞的实时位置、温度以及工作环境的状态参数。此类型活塞式压力计将活塞缸和活塞之间间隙做为锥形，配合间隙为两端1μm中间为6μm，通过注入有中间流向两端的氮气，避免了需要活塞和缸筒相对旋转带来的不灵活性和不稳定性。

以气体和液体作为工作介质的活塞式压力计是中压（0.1～100MPa）、低压（0.01～0.1MPa）范围的压力检测计量的主要标准器。近些年随着研究的不断深入，气体活塞式压力计的准确度和自动化水平都有了较大提升。我国在以原有以油为介质的活塞式压力计作为国家基准的基础上，又增加了一台测压范围是0.005~0.6MPa的气体活塞式压力计，其相对扩展不确定度可达到0.0015%。

活塞式压力计活塞系统受压时的变形、间隙中介质流动的影响至今尚未彻底解决，因而美国长久以来是以一台超声波干涉法水银压力计作为其国家压力基准。

但受其量程和相对扩展不确定所限，美国一直在致力于研究新的作为国家基准的气体活塞式压力计。一台最大检定压力值可达到110MPa的气体活塞压力计已经成功研制，而且一台量程为1MPa的气体活塞式压力计也在研究进程当中。这两台压力计对于扩展计量范围和提升相对扩展不确定度的水平都有着重要意义。在油介质活塞式压力计的方面，美国当前主要以三台活塞系统间隙可调整的活塞式压力计作为压力基准，检定量程分三个区间涵盖了从1MPa到280MPa。研究工作主要从三个方面展开：精确有限元分析活塞系统变形系数；加大活塞的直径，并进一步精确获取活塞有效面积的初始化数值；在压力变形系数为零的临界条件下，利用间隙可调整的活塞系统分析其外套压力。

在高压（100MPa以上）计量领域，中国科技人员已成功研制出最大计量值1500MPa、准确度等级0.02的活塞系统间隙可调的活塞压力计。国外知名的活塞式压力计生产厂商均已有检定峰值500MPa的产品，相对扩展不确定度已不低于0.01％。目前在我国主要有YS和YU两大系列的活塞式压力计产品。前者为西安生产，主要有：YS-600型、YS-60型和YS-6型活塞式压力计；后者为上海生产，主要有：YU-600型、YU-60型和YU-6型活塞式压力计。但目前国内市面上的产品多存在着密封程度不良、造压流程费力、活塞转动和延续时间不易控制及保证等诸多不足之处。传统的装置多是全机械机构，缺乏电子技术支撑，自动化水平甚低，在应用于检定设备过程中，大多步骤均需要手动操控完成．不仅执行难度大、任务量巨大、耗时费力、技术含量低下，且由于人为因素过多易造成累积误差。