Pístový tlakoměr - kalibrátor Wika CPB5000

Pneumatic pressure balance

• Primární standard (etalon prvního řádu) pro definici tlakové stupnice v rozsahu pneumatického tlaku až do 100 bar nebo se separátorem oleje od plynu až do 400 bar.
• Referenční přístroj pro výrobu i kalibrační laboratoře, pro testování, nastavení a kalibrace tlakoměrů
• Plně soběstačné kompletní zařízení vhodné také pro použití přímo na místě.
• Celková nejistota měření až 0,008 % z měřené hodnoty.
• Samozřejmou přílohou je tovární kalibrace s návazností na národní standardy a volitelnou možností kalibrace DKD/DAkkS.
• Závaží vyrobená z hliníku a nerezové oceli je možné upravit pro místní gravitační zrychlení.
• Dlouhodobá stabilita s doporučovaným intervalem kalibrace každých pět let.
• Rychlá a bezpečná výměna pístové části s použitím patentovaného ConTect systému rychlospojky dodávané jako volitelný doplněk.

Balanční tlakové testery (s tlakem vyvíjeným pístem zatíženým přesným závažím na známou plochu p) jsou nejpřesnější přístroje dostupné na trhu pro kalibraci elektronických a mechanických přístrojů pro měření tlaku.

Přímé měření tlaku (p = F/S) a použití velmi jakostních materiálů umožňují dosahovat velmi malou nejistotu měření s vynikající dlouhodobou stabilitou.

Balanční tlakový testery (pressure balance) jsou proto používány již mnoho let ve výrobě i v kalibračních laboratořích v průmyslu, národních metrologických laboratořích a výzkumných laboratořích.

Díky vlastnímu zdroji přesného tlaku pracujícím na čistě mechanickém principu je model CPB5000 plně soběstačný, ideální i pro použití v údržbě nebo servisu přímo na místě potřeby.

Tlak je definovaný podílem síly a plochy, na kterou síla působí. Základní součástí CPB5000 je tedy přesně vyrobená tlaková komora tvořená válcem a pístem (piston-cylinder), na který je nakládaná zátěž (mass nebo také dead weight) pro vyvíjení jednotlivých požadovaných zkušebních tlaků.

Výsledný tlak je přímo úměrný zátěži optimálně odstupňovaných hmotností kotoučových závaží. Standardně jsou tato závaží vyráběná pro standardní gravitační zrychlení (9,80665 m/s²), která je možno upravit pro určitou lokalitu a také kalibrované DKD/DAkkS.

Nastavení tlaku záleží na verzi přístroje a zda je prováděno vestavěnou pumpičkou nebo z externího zdroje tlaku dávkovacím ventilem. Pro další zvyšování a jemné nastavení tlaku je v zařízení vestavěný velmi přesně nastavitelný vřetenový lis, který pracuje pouze s tělesem pumpy.

Jakmile měřicí systém dosáhne vyváženého stavu (ekvilibria), dojde k rovnováze sil mezi tlakem a hmotnostmi použitých závaží (odtud je i další používaný název „balance tester“). Vynikající jakost systému zajišťuje, že tento tlak zůstává stabilní po dobu několika minut, takže je možné bez problémů číst hodnotu tlaku pro porovnávací (komparativní) měření, nebo je také možné provádět na testovaném zařízení komplexní úpravy nastavení.

Sestava pístu s válcem

Píst (piston) i válec (cylinder) tlakové komory jsou vyrobené z karbidu wolframu (tungsten carbide, ve strojnictví je běžně používaný název karbid). Použití těchto materiálů má v porovnání s jinými materiály velmi nízký koeficient roztažnosti působením tlaku a teploty a tím velmi dobrou linearitu účinné plochy pístu a velmi vysokou přesnost.

Píst a válec jsou velmi dobře chráněné proti kontaktu, nárazům nebo kontaminaci z venkovního prostředí umístěním v pevném krytu z nerezové oceli. Zároveň je provedená i ochrana proti překročení tlaku, která chrání píst před vertikálním vytlačením ven a zabraňuje poškození systému s pístem a válcem v případě odstranění závaží i když je pod tlakem.

Závaží jsou nakladena na nosič závaží, nasazený na ose pístu. Konstrukce nosiče závaží zajišťuje velmi nízké těžiště nakládaných závaží, které zmenšuje na minimum jak stranové namáhání pístu ve válci, tak tření. Pro relativně malé počáteční tlaky je místo nosiče závaží na ose lepší použít lehčí hliníkové disky.

Celková konstrukce systému válce s pístem a velice přesná výroba pístu i válce zajišťují vynikající provozní vlastnosti s dlouhou dobou volného otáčení a malým odtokem. Tím je dosažena dlouhodobá stabilita. Proto je doporučený interval překalibrace v závislosti na intenzitě používání jen dva až pět let.

Připojení dílu s válcem s pístem je provedeno standardně vnějším závitem (male) M30 x 2.

Jako volitelné příslušenství je možné pro snadné změny měřicího rozsahu bez nutnosti použití nářadí objednat patentově chráněnou rychlospojku ConTect.

Rozsahy tlaků

Základní zařízení CPB5000 se vyrábějí pro tyto tři rozsahy tlaku:

• Pneumatická základna, nízký tlak
  • Až do max. 10 bar
  • Přístroj umožňuje vyvíjení počátečního tlaku (priming) pumpou a jemné nastavení tlaku pumpou s vřetenovým lisem

• Pneumatická základna, vysoký tlak / podtlak
  • Až do max, 100 bar
  • Připojení k externímu zdroji tlaku nebo podtlaku

• Pneumatická základna s vestavěným separátorem plynu od oleje
  • Až do max. 400 bar
  • připojení k externímu zdroji tlaku
  • pro použití s hydraulickým systémem válce s pístem s přípojku M30 x 2
  • testovaná zařízení je možní snadno, čistě, nasucho a čistě kalibrovat vzduchem.

Všechny základní přístroje jsou standardně vybavené přípojkou pro systém válce s pístem s vnitřním závitem M30 x 2. Patentově chráněná rychlospojka ConTect, dodávaná jako volitelné příslušenství umožňuje rychle a snadno provést výměnu tlakového systému s válcem a pístem a tím změnu měřicího rozsahu bez nutnosti použití nářadí.

Takže je možné si s jednou univerzální základní částí sestavit kompletní cenově výhodné zařízení s až třemi ConTect tlakovými systémy s válcem a pístem pro různé rozsahy tlaku a přitom používat pouze jednu sadu závaží.

Model CPS5000 pro rozsahy hydraulických tlaků s pístovým systémem je možné použít se základním přístrojem pro balanční generování tlaku CPB5800. K tomu je zapotřebí použít rychlospojku ConTect.

TECHNICKÉ ÚDAJE

Pístové tlakové komory model CPS5000 (piston-cylinder system)

Pneumatická verze
Rozsah měření 1)	bar	-0,03 ... -1	0,03 ... 2	0,02 ... 10	0,4 ... 50	0,4 ... 100
Potřebná zátěž	kg	5	10	10	10	10
Nejmenší krok 2) (standardní sada závaží)	bar	0,01	0,01	0,05	0,05	0,05
Jmenovitá plocha pístu	cm2	5	5	1	0,2	0,2
Hydraulická verze
Rozsah měření 1)	bar	0,2 ... 60	0,2 ... 100	1 ... 250	1 ... 400	2 ... 600	2 ... 1 000
Potřebná zátěž	kg	30	50	25	40	30	50
Nejmenší krok 2) (standardní sada závaží)	bar	0,1	0,1	0,5	0,5	1	1
Jmenovitá plocha pístu	cm2	0,5	0,5	0,1	0,1	1	1
V originálním katalogovém listu jsou i tabulky pro tlaky v psi
Přesnost 3)	0,015 % z měřené hodnoty volitelná možnost 0,008 % z měřené hodnoty
Materiál
Píst (piston)	Karbid wolframu (tungsten carbide)
Válec (cylinder)	Karbid wolframu (tungsten carbide)
Sada závaží	Nerezová ocel 1.4305 a aluminium, nemagnetická
Hmotnost	Podle provedení a vybavení, viz tabulka v originálním katalogovém listu
Základna, base, model CPB5000
Verze základny
Pneumatická pro nízký tlak	až do maximálně 10 bar, s interním vyvíjením tlaku
Pneumatická pro vysoký tlak, záporný přetlak	až do maximálně 100 bar, pro externí zdroj tlaku a záporného přetlaku (podtlaku)
Pneumatická se separátorem	až do maximálně 400 bar pro externí zdroj tlaku s vestavěným separátorem oleje od plynu pro použití s hydraulickými písty se závitovým spojem M30 x 2
Médium pro přenos tlaku
Pneumatické	Čisté suché, nekorozivní plyny (např. vzduch nebo dusík)
Připojení
Připojení systému píst-válec	Standardně: vnitřní závit (female) M30 x 2 Volitelná možnost: rychlospojka ConTect
Připojení externího zdroje tlaku	6 mm SWAGELOK spojka s trubkovým závitem, max. 110% daného rozsahu tlaku pouze se základnou ve verzi pro vysoký tlak/ podtlak a se separátorem
Materiál
Trubičky v základně	Pneumatická verze pro nízký tlak: polyuretanově trubičky 4 x 0,75 mm Pneumatická verze pro vysoký tlak/podtlak se separátorem: 1.4571 nerez.ocel 3 x 1 mm
Hmotnost
Pneumatická základna, nízký tlak	18,0 kg / vč. volitelné spojky ConTect 19,0 kg
Pneumatická základna, vysoký tlak	18,0 kg / vč. volitelné spojky ConTect 19,0 kg
Pneumatická základna se separátorem	16,5 kg
Povolená provozní teplota	18 °C až 28 °C

1) Teoretická hodnota odpovídající tlaku vyvinutému vlastní vahou pístu. Pro optimalizaci je třeba naložit větší zátěž
2) Nejmenší změna hodnoty tlaku, kterou je možné dosáhnout se standardní sadou závaží. Nebo je možné použít jemnou sadu.
3) Přesnost od 10% měřicího rozsahu je odvozena od měřené hodnoty. Na nižším rozsahu je chyba fixovaná od 10% z rozsahu. Nejistota předpokládá referenční podmínky (teplotu okolí 20 °C, atmosférický tlak 1 013 mbar, nekondenzující relativní vlhkost 40%.

Poznámka: údaje a fotografie jsou převzaté z webové stránky výrobce www.wika.com a je to pouze částečný výběr z informací poskytovaných výrobcem, pro základní seznámení s výrobkem.