将绝对压力传感器归零与将表压传感器归零截然不同。绝对调零可能会引起问题,因为标准做法需要在传感器上产生高度真空,并需要能够测量压力的精确参考标准。那么,挑战是什么?
因为不可能实现绝对零位,所以需要确定零位校准应该使用什么压力。使问题复杂化的是,在接近绝对零度的压力下,很难在校准系统中建立平衡。为了在选定的零点进行适当的比较,标准和传感器的压力应该平衡。校准系统中的压力越接近零,系统稳定所需的时间就越长。
当系统中的压力接近绝对零度时,气体分子的流动会发生转变。它们在系统中从一部分流向另一部分的能力随着分子总数的减少而降低。因此,系统中两个不同区域的压力可能非常不同。因此,当绝对压力传感器被调零时,标准压力可以指示与校准传感器的压力显著不同的压力。
当使用真空参考标准或真空计作为参考时,设置可能会很麻烦。通常真空标准接在被测传感器的外面,然后两者都接在真空泵上。稳定真空的抽真空过程需要通过抽真空来确定系统是否无泄漏,然后监测泄漏读数。一旦确定系统中没有泄漏,系统将排气并用真空泵再次排空,所有这些可能需要几个小时。
此外,该设备需要一个放气阀来将真空压力调整到零所需的值。一旦系统指示所需的真空压力,真空标准部件和传感器之间的读数将被记录。然后将系统排放到大气中,更换传感器,然后对新的传感器重复整个过程。整个过程可能需要几个小时和大量的人工干预。
如何克服这些问题?
基于真空的绝对零度返回的上述问题可以通过两种潜在的其他技术来缓解。一种是使用活塞压力计或自重测试仪作为参考标准,另一种是使用精密气压计作为参考来设置零位。
当活塞压力计用作参考时,最小压力点受到活塞-气缸系统的重量和尺寸的限制。因为压力明显高于基于真空的零,所以这种技术的一个优点是可以忽略整个系统的压差。使用该技术的优点是活塞测试仪在校准实验室环境中的广泛可用性和活塞气缸系统保证的稳定性和准确性。它确实将所需的相对时间减少到零,但它仍然是一个手动过程。
对于真正的低量程压力传感器,它也有高于平均非线性的缺点。由于零点调整现在是在大于零的压力下进行的,因此存在在一个范围内增加偏移的风险,这可能会对范围压力产生负面影响。