Pístový tlakoměr - kalibrátor Wika CPB5000HP

 

Osvědčený tlakový standard

Tlakoměry s vyvažováním tlaku (pressure balances) proti tlaku vyvinutým tíhou kalibrované zátěže na píst (další používaný název je dead-weight tester, zkratka DWT) jsou nejpřesnější zařízení pro kalibraci elektronických nebo mechanických tlakoměrů, která jsou na trhu. Přímé měření tlaku (p = F / S) při použití vysoce kvalitních materiálů, umožňuje dosáhnout velmi malou nejistotu měření spolu 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.

Samostatný provoz

Díky vyvíjení tlaku vlastní vestavěnou pumpou a čistě mechanickému principu měření, je model CPB50000HP ideální pro použití při údržbě a servisu přímo na místě.

Základní princip

Tlak je definován jako podíl síly a plochy. Jádrem tlakového standardu CPB5000HP je velmi přesně vyrobený tlakový systém tvořený pístem ve válci (piston-cylinder system), na který gravitační silou působí hmotnost závaží nakladeného na píst a tím je vyvíjený tlak v jednotlivých zkušebních bodech.

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

Nastavení tlaku se provádí vestavěnou vřetenovou pumpou. Pro jemné nastavení je v přístroji ještě vestavěná velmi přesně nastavitelná vřetenová pumpa.

Jakmile tlak v měřicím systému dosáhne vyváženého stavu (ekvilibria), dojde k rovnováze sil mezi tlakem a tlakem působeným hmotností použitých závaží (odtud je i další používaný název „balance tester“). Díky vynikající jakosti systému a vlastnostem použitých materiálů tento tlak zůstává stabilní po dobu několika minut, takže je možné bez problémů číst hodnotu tlaku pro porovnávací (komparativní) měření, nebo je možné na testovaném zařízení provádět potřebné nastavení.

Robustní konstrukce

Model CPB5000HP pro vysoké tlaky umožňuje provádět kalibrace při tlaku až 5 000 barů. Kalibrátor je postavený na stabilní základně, jeho použití je velmi snadné. S vlastní vestavěnou plnicí pumpou a 250 ml nádržkou umožňuje snadno dosáhnout požadovaný tlak a naplnit i velký objem testovaných přístrojů.

Sestava pístu s válcem

Píst (piston) i válec (cylinder) tlakové komory jsou vyrobené z kalené oceli nebo karbidu wolframu (tungsten carbide). 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.

Celková konstrukce pístového systému piston-cylinder a velice přesná výroba pístu i válce zajišťují velmi malé tření a tím i 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.

Obě přípojky pro testované zařízení jsou vybavené vrubovanými maticemi a výměnnými závitovými adaptéry s vnějším závitem a těsnícím kuželem M16 x 1,5 a 9/16-18 UNF (s jemným závitem, stoupáním).

Sada závaží

V tabulce jsou uvedené počty a závaží v sadě s jejich jmenovitou hmotností a výsledným jmenovitým tlakem v odpovídajících rozsazích měření. Pokud by zařízení nepracovalo při referenčních podmínkách (při teplotě prostředí 20 °C, atmosférickém tlaku 1 013 mbar a relativní vlhkosti vzduchu 40%) je třeba provést příslušné korekce, například s použitím doplňku CalibratorUnit CPU6000.

Závaží jsou standardně vyrobená pro standardní gravitační zrychlení (9,80665 m/s²), ale je možné provést úpravu pro jakékoliv místní gravitační zrychlení.

 

Rozsah měření [bar]		25 až 2 500 bar		25 až 4 000 bar		25 až 5 000 bar
	Počet disků	Jmenovitý tlak	Počet disků	Jmenovitý tlak	Počet disků	Jmenovitý tlak
Píst včetně nosiče disků	1	25	1	25	1	25
Závaží 5 kg	-	-	6	250	10	250
Závaží 4 kg	8	200	8	200	8	200
Závaží 2 kg	9	100	9	100	9	100
Závaží 1 kg	1	50	1	50	1	50
Závaží 0,5 kg	2	25	2	25	2	25
Závaží 0,2 kg	1	10	1	10	1	10
Závaží 0,1 kg	1	5	1	5	1	5
Závaží 0,05 kg	1	2,5	1	2,5	1	2,5

Vysvětlivky:
- Počet disků – počet disků v sadě
- Jmenovitý tlak – jmenovitý tlak každého jednotlivého disku
- V originálním katalogu je také tabulka s hmotnostmi disků pro tlaky v psi

 

TECHNICKÉ ÚDAJE -  model CPB5000HP

Pístový systém piston-cylinder

Rozsah měření 1)	25 až 2 500 bar	25 až 4 000 bar	25 až 5 000 bar
Potřebná zátěž	50 kg	80 kg	100 kg
Nejmenší krok 2)	2,5 bar	2,5 bar	2,5 bar
Jmenovitá činná plocha pístu	0,02 cm2	0,02 cm2	0,02 cm2
Přesnost
Standardní 3), 4)	0,025% z měřené hodnoty
Volitelná 3), 4)	0,02% z měřené hodnoty
Médium pro přenos tlaku	Do 4 000 barů: hydraulická kapalina z minerálního oleje VG22 (součástí dodávky je 1 litr) do 5 000 barů: Sebacate oil (součástí dodávky je 0,5 litru)
Materiál
Píst	Kalená ocel
Válec	Karbid wolframu
Spojovací trubičky v základně	Nekorodující ocel 1.4404, rozměr 6 x 2 mm
Základna
Médium pro přenos tlaku	do 4 000 barů: hydraulická kapalina z minerálního oleje VG22 (součástí dodávky je 1 litr) Do 5 000 barů: Sebacate oil (součástí dodávky je 0,5 litru)
Rezervoár (nádržka)	250 cm3
Přípojky
Přípojka pro pístový systém piston-cylinder	M30 x 2 s vnitřním závitem (female) s těsnícím kuželem
Přípojka pro testovaný předmět	Volně nastavitelná pozice, standardně se třemi závitovými adaptéry s jemným závitem (stoupáním) M16 x 1,5 / M20 x 1,5 a 9/16-18 UNF
Materiál
Spojovací trubičky v základně	Nekorodující ocel 1.4404, rozměr 6 x 2 mm
Hmotnost a rozměry
Hmotnost základny	32,5 kg
Rozměry základny	460 x 445 x 265 mm
Provozní teplota	18 až 28 °C

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 nejnižší části rozsahu je přesnost 0,025% z měřené hodnoty.
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.