Pístový tlakoměr - kalibrátor Wika CPB3800

Kompaktní kalibrátor hydraulického tlaku „Dead-weight tester in compact design“ CPB3800 pracuje na principu statického zatížení pístu se známou plochou, přesným diskovým závažím. Používá se jako primární standard pro kalibraci tlakové stupnice v hydraulickém rozsahu až 1 200 bar nebo referenční přístroj pro výrobní a kalibrační laboratoře, pro zkoušení, seřízení a kalibraci přístrojů pro měření tlaku. Díky vyvíjení tlaku vlastní vestavěnou pumpou a čistě mechanickému principu měření je model CPB3800 ideální pro použití na místě potřeby i pro údržbu a servis.

• Celková nejistota měření je až 0,025% měřené hodnoty.
• Pístový systém je možné vyměnit za pístový systém CPS5800 se sadou závaží CPM5800 a tím rozšířit rozsah měření a současně zvýšit přesnost měření na až 0,006%.
• Přímá náhrada originální řady DH-Budenberg 580.
• Standardní součástí dodávky je tovární kalibrace s návazností na národní standardy s možností kalibrace UKAS.
• Závaží vyrobená z nerezové oceli pro lze přizpůsobit místnímu gravitačnímu zrychlení.

Popis

Tlakové standardy (testery s pístem zatíženým „mrtvou vahou“ závaží - dead-weight tester, známé pod zkratkou DWT) jsou nejpřesnějšími nástroji pro kalibraci elektronických nebo mechanických měřicích přístrojů tlaku na trhu. Přímé měření tlaku (p = F / S) a použití vysoce kvalitních materiálů umožňují dosáhnout velmi malou nejistotu měření s vynikající dlouhodobou stabilitou. Tlakové standardy (testery na principu statického zatížení tlakového pístu závažím, dead-weight tester), se proto již mnoho let používají ve  výrobě, v kalibračních laboratořích v průmyslu, národních institutech a výzkumných laboratořích.

Princip

Tlak je definován jako podíl síly a plochy. Jádrem tlakového standardu CPB3800 je proto velmi přesně vyrobený systém tvořený pístem ve válci (piston-cylinder system), na který silou zemské gravitace působí hmotnost závaží nakladeného na píst a tím dochází k vyvinutí tlaku v jednotlivých zkušebních bodech.

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

Vlastní vestavěná dvoukomorová vřetenová pumpa umožňuje rychlé plnění testovacího systému a plynulé vyvíjení tlaku až do 1 200 bar (16 000 lb / in²). Přesně nastavitelné vřetenové čerpadlo zároveň umožňuje jemné nastavení tlaku. Schéma ovládání na základně přístroje umožňuje rychlé a snadné nastavování tlaku.

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.

Kompaktní konstrukce přístroje

CPB3800 je zvláště pozoruhodný svými kompaktními rozměry, které se během provozu nemění, protože vřeteno pumpy běží uvnitř těla čerpadla. Díky svým kompaktním rozměrům, mimořádně robustnímu plastovému pouzdru ABS a tím i nízké hmotnosti je CPB3800 vhodný také pro aplikace na místě.

Standardní sestava pístu s válcem (systém)

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 umístěním v pevném krytu z nekorodující oceli velmi dobře chráněné proti kontaktu, nárazům nebo kontaminaci z venkovního prostředí. 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 se kladou 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.

Volitelný systém CPS5800

Kromě základního systému pro CPB3800 je možné na stejnou základnu instalovat pístový systém CPS5800, které jsou k dispozici ve dvou zcela odlišných konstrukcích, pro různé rozsahy tlaku:

• Jednopístový systém pro rozsahy 120 bar a 300 bar.
• Dvoupístový systém pro rozsahy 700 bar a 1 200 bar.

(více viz Wika CPB5800)

 

Sada přesných diskových závaží

Rozsah	1 … 120		2,5 … 300		5 … 700		10 … 1 200
Jmenovitý tlak na kus	počet	tlak	počet	tlak	počet	tlak	počet	tlak
Píst a sestava	1	1	1	2,5	1	5	1	10
Píst, nosič zátěže a sestava nosiče	1	20	1	50	1	100	1	200
Zátěže (nakládané na nosič)	3	20	3	50	4	100	3	200
Zátěže (nakládané na píst)	1	20	1	50	1	100	3	200
	1	10	1	25	1	50	1	100
	2	4	2	10	2	20	2	40
	1	2	1	5	1	10	1	20
	1	1	1	2,5	1	5	1	10

TECHNICKÉ ÚDAJE

Model CPM3800

Standardní pístový systém „piston-cylinder“
Rozsah měření 1)	1 … 120 bar	2,5 … 300 bar	5 … 700 bar	10 … 1 200 bar
Potřebná zátěž	41 kg	50 kg	58 kg	50 kg
Nejmenší krok 2)	1 bar	2,5 bar	5 bar	10 bar
Jmenovitá plocha pístu v in2	1/16 in2	1/40 in2	1/80 in2	1/160 in2
Přesnost
Standardní 3) 4)	0,05% z měřené hodnoty
Volitelná 3) 4)	0,025% z měřené hodnoty
Médium pro přenos tlaku	Hydraulická kapalina na základě minerálního oleje VG22 (součástí dodávky je 0,5 litru)
Materiál
Píst	Karbid wolframu
Válec	Karbid wolframu
Sada zátěží	Nekorodující, nemagnetická ocel
Základna
Přípojky
Přípojka pro pístový systém piston-cylinder	G 3/4“ (vnější závit – male)
Přípojka pro testovaný předmět	G 1/2“ s vnitřním závitem (female)
Materiál
Smáčené části	Austenitická nekorodující ocel, vysokopevnostní legovaná mosaz, nitrilová guma
Médium pro přenos tlaku	Hydraulická kapalina na základě minerálního oleje VG22 (součástí dodávky je 0,5 litru)
Rezervoár	170 ml
Hmotnost a rozměry
Základna	13,5 kg
Úložný kufr	9 kg
Rozměry základny	401 x 397 x 144 mm
Provozní teplota	18 °C až 28 °C

 Poznámky:

1) teoretická počáteční hodnota; odpovídá hodnotě tlaku vyvinutého pístem nebo pístem a jeho složením (jeho vlastní hmotností) Pro optimalizaci provozních charakteristik je třeba použít více zátěží 
2) Nejmenší změna hodnoty tlaku kterou je možné dosáhnout se standardní sadou zátěží. Pro snížení tlaku je také k dispozici sada zátěží s jemnými přírůstky hmotnosti.
3) Přesnost od 10% měřicího rozsahu se odvozuje od měřené hodnoty. Na nejnižším rozsahu je fixní chyba odvozena 10% od použitého rozsahu.

4) Nejistota měření přepokládá referenční podmínky (teplota okolí 20 °C, atmosférický tlak 1 013 mbar, relativní vlhkost 40%). Při provozu bez použití doplňkové CalibrationUnit je třeba podle potřeby provést příslušné korekce.

 

Informace a fotografie jsou převzaté z webu výrobce www.wika.com