將絕對壓力傳感器歸零與將表壓傳感器歸零截然不同。絕對調零可能會引起問題,因為標準做法需要在傳感器上產生高度真空,并需要能夠測量壓力的精確參考標準。那么,挑戰(zhàn)是什么?
因為不可能實現絕對零位,所以需要確定零位校準應該使用什么壓力。使問題復雜化的是,在接近絕對零度的壓力下,很難在校準系統(tǒng)中建立平衡。為了在選定的零點進行適當的比較,標準和傳感器的壓力應該平衡。校準系統(tǒng)中的壓力越接近零,系統(tǒng)穩(wěn)定所需的時間就越長。
當系統(tǒng)中的壓力接近絕對零度時,氣體分子的流動會發(fā)生轉變。它們在系統(tǒng)中從一部分流向另一部分的能力隨著分子總數的減少而降低。因此,系統(tǒng)中兩個不同區(qū)域的壓力可能非常不同。因此,當絕對壓力傳感器被調零時,標準壓力可以指示與校準傳感器的壓力顯著不同的壓力。
當使用真空參考標準或真空計作為參考時,設置可能會很麻煩。通常真空標準接在被測傳感器的外面,然后兩者都接在真空泵上。穩(wěn)定真空的抽真空過程需要通過抽真空來確定系統(tǒng)是否無泄漏,然后監(jiān)測泄漏讀數。一旦確定系統(tǒng)中沒有泄漏,系統(tǒng)將排氣并用真空泵再次排空,所有這些可能需要幾個小時。
此外,該設備需要一個放氣閥來將真空壓力調整到零所需的值。一旦系統(tǒng)指示所需的真空壓力,真空標準部件和傳感器之間的讀數將被記錄。然后將系統(tǒng)排放到大氣中,更換傳感器,然后對新的傳感器重復整個過程。整個過程可能需要幾個小時和大量的人工干預。
如何克服這些問題?
基于真空的絕對零度返回的上述問題可以通過兩種潛在的其他技術來緩解。一種是使用活塞壓力計或自重測試儀作為參考標準,另一種是使用精密氣壓計作為參考來設置零位。
當活塞壓力計用作參考時,最小壓力點受到活塞-氣缸系統(tǒng)的重量和尺寸的限制。因為壓力明顯高于基于真空的零,所以這種技術的一個優(yōu)點是可以忽略整個系統(tǒng)的壓差。使用該技術的優(yōu)點是活塞測試儀在校準實驗室環(huán)境中的廣泛可用性和活塞氣缸系統(tǒng)保證的穩(wěn)定性和準確性。它確實將所需的相對時間減少到零,但它仍然是一個手動過程。
對于真正的低量程壓力傳感器,它也有高于平均非線性的缺點。由于零點調整現在是在大于零的壓力下進行的,因此存在在一個范圍內增加偏移的風險,這可能會對范圍壓力產生負面影響。