Název 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
| Mód | Rozsah | Nejistota (k = 2) |
| Přetlak | 5 kPa – 10 MPa | 0,2 Pa + 1,0∙10-5∙p + 2,0∙10-13∙p2 |
| Podtlak | (5 – 100) kPa | 1,0 Pa + 1,2∙10-5∙p |
| Absolutní tlak | 15 kPa – 7,6 MPa | 0,3 Pa + 1,1∙10-5∙p + 2,0∙10-13∙p2 |
| Absolutní tlak | (7,6 – 10) MPa | 1,0 Pa + 1,2∙10-5∙p + 2,0∙10-13∙p2 |
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:
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:
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.
