Jste zde

Státní etalon přetlaku, podtlaku a absolutního tlaku v plynném médiu

Státní etalon přetlakuNázev etalonu: Státní etalon přetlaku, podtlaku a absolutního tlaku v plynném médiu

Kódové označení: ECM 170-1/01-017

Rok vyhlášení: 2001

Pracoviště: odd. 6013 ČMI OI Brno

Garant: Ing. Zdeněk Krajíček

Počet zajišťovaných CMC řádků: 4

MódRozsahNejistota (k = 2)
Přetlak5 kPa – 10 MPa0,2 Pa + 1,0∙10-5p + 2,0∙10-13p2
Podtlak(5 – 100) kPa1,0 Pa + 1,2∙10-5p
Absolutní tlak15 kPa – 7,6 MPa0,3 Pa + 1,1∙10-5p + 2,0∙10-13p2
Absolutní tlak(7,6 – 10) MPa1,0 Pa + 1,2∙10-5p + 2,0∙10-13p2

Klíčovou pozici mezi jednotlivými primárními etalony tlaku má vždy primární etalon přetlaku, podtlaku a absolutního tlaku v plynném médiu, z něhož jsou tradičně různými metodami dále odvozovány ostatní rozsahy (z absolutního tlaku pomocí expanzních metod vakuové rozsahy, z přetlaku pomocí oddělovače plyn-olej přetlak v olejovém médiu, z kombinace pak tlakové diference).

Jako vhodné řešení pro zajištění tohoto rozsahu byl zvolen nákup komerčně dostupného zařízení DHI PG 7601. Výhodnost zvoleného řešení dokumentuje i skutečnost, že stejným způsobem zajistily primární etalonáž v tomto rozsahu i další národní laboratoře (např. MIKES –Finsko, NMi -Nizozemí). Dlouhodobou teoretickou i experimentální prací v letech 1995-2000 se týmu pod vedením Mgr. J. Tesaře podařilo etalon po vědecko-technické stránce připravit na vyhlášení státním etalonem, jež úspěšně proběhlo roku 2001.

Základ primárního skupinového etalonu je tvořen trojicí geometricky vyhodnocených tlakových měrek o nominální efektivní ploše Aef = 10,0 cm2. Pomocí hydrostatického porovnání s extrapolací jsou navázány postupně tlakové měrky o nominální efektivní ploše Aef = 2,0 cm2 a Aef = 0,5 cm2. Tyto lze měnit v základně pístového tlakoměru DHI PG 7601 s interními snímači teploty tlakové měrky, polohy tlakové měrky, teploty okolí, vlhkosti vzduchu okolí, barometrického tlaku, vakuové reference a sadou závaží. Absolutní tlak je realizován pomocí evakuovatelného zvonu a vakuové reference, podtlak je realizován pomocí inverzního zapojení s výše uvedeným zvonem. Tyto základny jsou k dispozici dvě.

V roce 2005 proběhla modernizace tohoto etalonu, spočívající především v jeho dovybavení systém automatické výměny závaží AMH, což vedlo ke snížení nejistot, snížení opotřebení závaží a vyšší efektivitě kalibrací prováděných tímto přístrojem.

Absolutní tlak generovaný státním etalonem se vypočítá dle definiční rovnice:

vzorec

Kde značí:

 λ...........….

deformační koeficient měrky,

 α.......….....

úhel, který svírá směr zrychlení s kolmicí na plochu

 m.....…......

hmotnost,

 g......…......

tíhové zrychlení

αp......…......

koeficient teplotní roztažnosti pístu,

 αc......….....

koeficient teplotní roztažnosti pouzdra,

 pvac…….…

tlak zbytkového vakua

 T0.......….....

referenční teplota,

 Aef (0,T0)....

velikost efektivní plochy měrky při nulovém tlaku a referenční teplotě.

Generujeme-li přetlak nebo podtlak, definiční rovnice se modifikuje na:

vzorec

kde ρa  je hustota vzduchu a ρm je hustota závaží.

Etalon se úspěšně účastnil jednoho klíčového porovnání pod KCDB (druhé v současnosti probíhá), dvou doplňkových porovnání pod KCDB (třetí v současnosti probíhá) a tří dalších publikovaných mezinárodních porovnání.

Obrázková galerie: 
Státní etalon přetlaku
Státní etalon přetlaku
Detailní pohled na mechanismus automatického nakladače
Detailní pohled na mechanismus automatického nakladače