壓力金屬電纜接頭檢測儀表在出廠前均需經(jīng)過校準，使之符合精度等級要求；使用中的儀表會因彈性元件疲勞、傳動機構(gòu)磨損及腐蝕、電子元器件的老化等造成誤差，所以必須定期進行校準，以保證測量結(jié)果有足夠的準確度；另外，新的儀表在安裝使用前，為防止運輸過程中由于振動或碰撞所造成的誤差，也應(yīng)對新儀表進行校準，以保證儀表示值的可靠性。

　　（1）靜態(tài)校準

　　壓力檢測儀表的靜態(tài)校準是在靜態(tài)標準條件下（溫度20±50℃，濕度≤80％，大氣壓力為（1.01×10⁵±1.06×10⁴）Pa（760±80mmHg），且無振動沖擊的環(huán)境），采用一定標準等級的校準設(shè)備，對儀表重復(fù)（不少于3次）進行全量程逐級加載和卸載測試，獲得各次校準數(shù)據(jù)，以確定儀表的靜態(tài)基本性能指標和精度的過程。

　　①校準方法

　　校準方法通常有兩種：一種是將被校表與標準表的示值在相同條件下進行比較；另一種是將被校表的示值與標準壓力比較。無論是壓力表還是壓力傳感器、變送器，均可采用上述兩種方法。一般在被校表的測量范圍內(nèi)，均勻地選擇至少5個以上的校驗點，其中應(yīng)包括起始點和終點。

　　標準儀表的選擇原則是：標準表的允許絕對誤差應(yīng)小于被校表的允許絕對誤差的1／3～1／5，這樣可忽略標準表的誤差，將其示值作為真實壓力。采用此種校驗方法比較方便，所以實際校驗中應(yīng)用較多。將被校表示值與標準壓力比較的方法主要用于校驗0.2級以上的精密壓力表，亦可用于校驗各種工業(yè)用壓力表。

　?、趬毫π蕛x器

　　常用的壓力校準儀器有液柱式壓力計、活塞式壓力計或配有高精度標準表的壓力校驗泵。

　　圖1為活塞式壓力校準系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理。由圖中可見，測量活塞以及砝碼的重力與螺旋壓力發(fā)生器共同作用于密閉系統(tǒng)內(nèi)的工作液體（一般采用潔凈的變壓器油或蓖麻油等），當系統(tǒng)內(nèi)工作液體的壓力與此重力相平衡時，測量活塞l將被頂起而穩(wěn)定在活塞筒3內(nèi)的任一平衡位置上。這時有壓力平衡關(guān)系

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圖1　活塞式壓力校準系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理
a、b、c-切斷閥　d-進油閥；
1-測量活塞；2-砝碼；3-活塞筒；4-螺旋壓力力p相比較，便可知道被校壓力表的誤發(fā)生器；5-工作液；
6-壓力表；7-手輪；8-絲杠；9-工作活塞；10-被校油杯；11-進油閥式中，p為系統(tǒng)內(nèi)的工作液體壓力；
m與m0分別為活塞與砝碼的質(zhì)量；g為重力加速度；A為測量活塞的有效面積。對于一定的活塞壓力計，A為常數(shù)。

　　在承重托盤上換不同的砝碼，由螺旋壓力發(fā)生器推動工作活塞，工作液體就可處于不同的平衡壓力下，因此可以方便而準確地由平衡時所加的砝碼和活塞本身的質(zhì)量得到壓力p的數(shù)值。此壓力可以作為標準壓力，用以校驗壓力表。如果把被校壓力表6上的示值與這一準確的壓力p相比較，便可知道被校壓力表的誤差大小。也可以關(guān)閉a閥，在b閥上部接入標準壓力表，由壓力發(fā)生器改變工作液壓力，比較被校表和標準表上的示值進行校準。

　　（2）動態(tài)校準

　　在一些工程技術(shù)領(lǐng)域常會遇到壓力動態(tài)變化的情況，例如，火箭發(fā)動機的燃燒室壓力在啟動點火后的瞬間，有極為快速的變化；在產(chǎn)生振蕩燃燒時，壓力變化頻率從幾赫到數(shù)千赫。為了能夠準確測量壓力的動態(tài)變化，要求壓力傳感器的頻率響應(yīng)特性要好。實際上壓力傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了該傳感器對動態(tài)壓力測量的適用范圍和測量精度。因此，對用于動態(tài)壓力測量的傳感器或測壓系統(tǒng)必須進行動態(tài)校準，以確定其動態(tài)特性參數(shù)，如頻率響應(yīng)函數(shù)、固有頻率、阻尼比等。

　　壓力檢測系統(tǒng)的動態(tài)校準首先需要解決標準動態(tài)壓力信號源問題。產(chǎn)生標準動態(tài)壓力信號的裝置有多種形式，根據(jù)其所提供的標準動態(tài)壓力信號可分為兩類：一類是穩(wěn)態(tài)周期性壓力信號源，如機械正弦壓力發(fā)生器、凸輪控制噴嘴、電磁諧振器等；另一類是非穩(wěn)態(tài)壓力信號源，如激波管、閉式爆炸器、快速卸載閥及落錘液壓動校裝置等。

　?、俜€(wěn)態(tài)校準

　　圖2和圖3所示均為產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)周期性校準壓力源的裝置，圖2是電磁式正弦壓力發(fā)生器。當流過電磁式力發(fā)生器中的電流成正弦規(guī)律變化時便產(chǎn)生正弦力，使輸給傳感器的介質(zhì)壓力按正弦規(guī)律變化。

圖2　電磁式正弦壓力發(fā)生器          圖3　機械式正弦壓力發(fā)生器

　　圖3中利用偏心輪使活塞產(chǎn)生位移，其位移與時間的關(guān)系按正弦規(guī)律變化，使活塞中介質(zhì)的壓力按正弦規(guī)律變化。這種設(shè)備可提供的壓力源頻率為300Hz左右，常用來標定諧振頻率低的壓力測量設(shè)備。

　　上述裝置只提供了可變的壓力源，主要適用于將未知特性的被校傳感器與已知特性的標準傳感器進行比較。也可以通過改變壓力源頻率，同時監(jiān)測被校儀表或傳感器輸出的方法求出被校儀表的頻率特性。

　　這類方法的主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。但由于難以提供高頻高振幅的壓力信號，僅適用于低壓和低頻的壓力校準中，不能用于壓力檢測儀表的高頻動態(tài)特性校準。

　?、诜欠€(wěn)態(tài)校準。

　　激波管是測定壓力傳感器頻率響應(yīng)特性的最常用的方便而簡單的設(shè)備。目前，激波管已成為國際計量部門用來校準壓力傳感器動態(tài)性能的標準裝置。

　　激波管是一個具有恒等截面（圓形或方形）的內(nèi)壁非常光滑的兩頭封閉的長管。管中間被一膜片分成兩個密封的腔室，左邊較短的是高壓腔，右邊較長的是低壓腔。當高、低壓腔室的壓力差達到一定值時，膜片突然破裂（自然破裂或人工控制破裂），于是高壓室的氣體向低壓室迅速膨脹，形成激波并以超音速的常值速度在低壓腔的靜止氣體中運動。激波陣面厚度極薄，激波陣面之后是一個能持續(xù)一定時間的壓力平臺，壓力上升時間極短，約為10^-9s，，且壓力幅度可以方便地改變和控制。此外，激波陣面到達低壓腔端面后將反射回來，且其后壓力將再次升高，因而激波管是一個理想的壓力階躍發(fā)生器。

　　激波管校準傳感器動態(tài)特性的基本原理是：用激波管產(chǎn)生的階躍壓力來激勵被校壓力傳感器，并用適當?shù)脑O(shè)備記錄在這一階躍壓力激勵下被校傳感器所產(chǎn)生的瞬時響應(yīng)，根據(jù)其過渡過程曲線，運用適當?shù)挠嬎惴椒?，求得被校壓力傳感器的頻率響應(yīng)特性。

　　圖4為激波管法校準壓力傳感器動態(tài)特性系統(tǒng)圖。整個試驗裝置包括激波管、氣源、測量和記錄部分。

圖4　激坡霄梭準系統(tǒng)圖

　　圖4中，A₁、A₂、A₃為壓電式壓力傳感器，裝在激波管的側(cè)面，其中A₁和A₂特性相同，用于測量激波速度；A_x和A_y為被校壓力傳感器；B₁,B₂,B₃為電荷放大器。

　　氣源用于供給激波管壓縮空氣或其他氣體。膜片一般選用純鋁膜片，其厚度根據(jù)校準壓力值的大小而定，為達到瞬時破裂的目的，要在鋁片上預(yù)先壓紋。根據(jù)壓力的大小也可用賽璐珞或描圖紙等作膜片。

　　當激波管中間膜片破裂時，激波掠過傳感器A₁，其輸出電信號經(jīng)電荷放大器B₁，放大觸發(fā)電子計時器開始計時；當激波到達A₂時，其輸出信號經(jīng)放大加到電子計時器使之停止計時。電子計時器測得激波經(jīng)過傳感器A₁和A₂兩點間時間為。如果A₁和A₂間距離為L，則激波馬赫數(shù)Ms為

　　式中，a為校準時的當?shù)匾羲?，a=331.3+0.54T（m／s）；T為校準時低壓腔溫度（℃）。

　　被校傳感器可裝在低壓腔的側(cè)壁上，如圖4中A_y，也可裝在低壓室的底端面上，如圖4中A_x，采用哪種安裝形式，要根據(jù)傳感器實際應(yīng)用安裝的情況來決定。兩種方法產(chǎn)生的壓力不同，根據(jù)激波管理論，可以求出激波管掠過側(cè)面的入射激波階躍壓力Δp₂和底端面的反射激波階躍壓力Δp₅。

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　　（4）

　　式中，P₁為低壓室的充氣壓力；P₂為入射激波壓力；P₅為反射激波壓力。

　　校準時，瞬態(tài)記錄儀處于等待記錄狀態(tài)。A₃是觸發(fā)傳感器，當激波到達A₃時，A₃輸出一個脈沖信號；經(jīng)放大送至瞬態(tài)記錄儀外觸發(fā)輸入端，觸發(fā)并開始記錄；緊接著被校傳感器Ax也被激波激勵，其輸出信號經(jīng)放大送至記錄儀輸入端，于是A_x對激波的響應(yīng)由瞬態(tài)記錄儀記錄下來。瞬態(tài)記錄儀中所存數(shù)據(jù)經(jīng)分析處理后，可得到被校壓力傳感器的頻率響應(yīng)特性。