分压方式高静压差压发生装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于压力计量校准范畴，具体涉及一种分压方式高静压差压发生装置及方 法。
【背景技术】
[0002] 高静压差压的测量多采用各种差压传感器（变送器、数字计）进行测量，由于差压 传感器在不同静压下表现出不同的性能，而且差别十分显著，所以差压仪表在高静压下的 计量校准十分关键，其直接关系到差压仪表的测量准确性。
[0003] 高静压差压校准一直是世界性的难题，由于高静压差压校准技术的重要性在计量 领域内认识的时间比较短，对其研宄的并不是十分系统和全面，再加上高静压差压校准技 术实现的难度，所以在世界范围内高静压差压校准装置的制造和应用并不普及。
[0004] 目前差压仪表的校准方法主要有以下三种：
[0005] (1)低压端通大气方式差压校准
[0006] 这种方法只适用于低静压差压（微差压）仪表的校准，因为其静压的影响远低于 仪表的准确度指标。但这种忽略静压误差的方法，只能保证静压为零状态时，差压校准的准 确度，无法保证实际工作状态时，即静压不为零（尤其是高静压）的状态差压校准的准确度 和可信度，因此这种方法存在很大误差和问题。
[0007] (2)双通道数字压力仪表方式差压校准
[0008] 这种方法通过将差压仪表高低压端口分别与数字压力仪表相互独立的两个通道 相连，通过手动或自动控制，使高低压端口压力值达到差压仪表的静压要求，这时隔离高低 压端口压力，再利用其中一个压力通道在高压端控制压力，使其达到标准差压压力值，来达 到校准差压仪表的目的。此方法也只适用于低静压差压仪表的校准，因为数字压力仪表在 满足高静压的同时，必然会降低校准差压的准确度和分辨力。
[0009] (3)双活塞方式差压校准
[0010] 双活塞式高静压差压活塞是目前应用较好，并可以达到很高的准确度的一种方 法，但由于双活塞式高静压差压活塞操作过程比较复杂，使其应用受到了一定限制。
【发明内容】
[0011] 本发明目的是解决差压仪表校准过程中高静压压力条件难于实现和差压控制准 确度不高问题，提出一种分压方式高静压差压发生装置及方法。本发明采用基于同轴三活 塞的分压方式，通过外接压力控制系统加压，该压力通过分压装置施加到被校差压设备高 低压两端，当达到设定静压时，在标准活塞上施加相应的差压砝码，并调整标准活塞处于工 作位置，实现不同静压条件下各差压点的校准。
[0012] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0013] 本发明提出的一种分压方式高静压差压发生装置，其特征在于：其包括：压力控 制系统（100)、分压系统（101)和标准活塞系统（102)。
[0014] 所述压力控制系统（100)的作用是：控制分压系统（2)的静压值。
[0015] 所述分压系统（101)的作用是：产生高静压状态下的差压。
[0016] 所述标准活塞系统（102)的作用是：提供标准压力值。
[0017] 所述分压系统（101)包括：下基座（1)、压力输入口（2);第一密封圈（3);高压活 塞筒（4);高压活塞杆（5)、高压活塞筒压盖（6);第二密封圈（7);差压压力低端入口（8); 第三密封圈（9);差压活塞筒（10);差压活塞杆（11);第一差压活塞杆密封件（12);第一差 压活塞杆端盖（13);第二差压活塞杆密封件（14);第二差压活塞杆端盖（15);差压压力高 端入口（16);第四密封圈（17);第五密封圈（18);上端活塞筒压盖（19);上端活塞筒（20); 上端活塞杆（21);第六密封圈（22);上基座（23)、第一截止阀（27)和第二截止阀（28)。
[0018] 所述分压方式高静压差压发生装置的组装过程为：
[0019]高压活塞杆（5)穿过高压活塞筒（4)，高压活塞杆（5)的上端与第一差压活塞杆端 盖（13)的底端固定连接；第一差压活塞杆端盖（13)固定在差压活塞杆（11)的底端；第一 差压活塞杆端盖（13)和差压活塞杆（11)之间通过第一差压活塞杆密封件（12)密封；第二 差压活塞杆端盖（15)固定在差压活塞杆（11)的上端；第二差压活塞杆端盖（15)和差压活 塞杆（11)之间通过第二差压活塞杆密封件（14)密封；上端活塞杆（21)的下端与第二差压 活塞杆端盖（15)的上端固定连接；上端活塞杆（21)的顶端与活塞杆耦件（23)的底端固定 连接。
[0020] 高压活塞筒（4)安装在下基座（1)内部，高压活塞筒（4)的底端与下基座⑴之 间通过第一密封圈（3)密封；高压活塞筒压盖（6)位于高压活塞筒（4)的顶部，并且高压活 塞筒压盖（6)与高压活塞筒（4)之间通过第二密封圈（7)密封；差压活塞杆（11)位于差压 活塞筒（10)内部，并与差压活塞筒（10)的内壁接触；差压活塞筒（10)的下端位于下基座 (I) 内部，差压活塞筒（10)的下端与下基座（1)之间通过第三密封圈（9)密封；差压活塞 筒（10)的上端位于上基座（23)内部，差压活塞筒（10)的上端与上基座（23)之间通过第 四密封圈（17)密封；上端活塞筒（20)位于上基座（23)内部，上端活塞筒（20)的顶端与上 基座（23)之间通过第六密封圈（22)密封；上端活塞筒压盖（19)位于上端活塞筒（20)的 底部，并且上端活塞筒压盖（19)与上端活塞筒（20)之间通过第五密封圈（18)密封；下基 座（1)与上基座（23)固定连接。
[0021] 下基座⑴的底端有压力输入口（2)，压力输入口⑵的一端连通高压活塞杆（5) 底部；压力输入口（2)的另一端第一截止阀（27)的一端连接；第一截止阀（27)的另一端与 标准活塞系统（3)连接。
[0022] 在下基座（1)位于高压活塞筒（4)和差压活塞筒（10)之间的腔体侧壁上开有差 压压力低端入口（8);在上基座（23)位于上端活塞筒（20)和差压活塞筒（10)之间的腔体 侧壁上开有差压压力高端入口（16)。
[0023] 第二截止阀（28)为三通截止阀，有三个端口；第二截止阀（28)的第一端口与差压 压力低端入口（8)连接；第二截止阀（28)的第二端口与差压压力高端入口（16)连接；第二 截止阀（28)的第三端口与压力控制系统（100)连接。
[0024] 高压活塞杆（5)与上端活塞杆（21)的截面积相同；高压活塞杆（5)与差压活塞杆 (II) 的截面积之比在1:10至1:200之间。
[0025] 使用所述分压方式高静压差压发生装置产生高静压差压的方法，具体操作步骤 为：
[0026] 步骤I:将被校差压仪表（29)的一端与差压压力低端入口（8)连接，另一端与差 压压力高端入口（16)连接；然后使第二截止阀（28)处于打开状态，第一截止阀（27)关闭 状态。
[0027] 步骤2:压力控制系统（100)为分压系统（101)提供高静压，高静压在0至40MPa 之间。
[0028] 步骤3:步骤2中所述压力控制系统（100)提供的高静压