活塞式壓力計(jì)量是根據(jù)帕斯卡定律及流體靜力學(xué)平衡原理，由作用在已知活塞有效面積上的專用砝碼來(lái)測(cè)量壓力的一種儀器。由于較其它壓力測(cè)量?jī)x器性能穩(wěn)定，國(guó)際上常將其作為國(guó)家基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)，以保證量值傳遞的準(zhǔn)確一致。在科研、生產(chǎn)上人們還常用活塞式壓力計(jì)來(lái)作為高精度的壓力測(cè)試儀器。
現(xiàn)在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)的活塞式壓力計(jì)大多數(shù)進(jìn)行了升級(jí)換代，但技術(shù)性能還是有好有差，其中也有一些老牌知名廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品技術(shù)性能確實(shí)很好。反觀國(guó)內(nèi)制造水平二極化，只有極個(gè)別的生產(chǎn)廠的產(chǎn)品技術(shù)性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，完全可以與國(guó)外知名制造商媲美。但大多數(shù)生產(chǎn)廠的產(chǎn)品還是幾十年前的不變的面孔，其技術(shù)水平仍是上世紀(jì)50年代的水平。
之所以稱50年代水平，因?yàn)?0年代我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)了一批活塞式壓力計(jì)，國(guó)內(nèi)進(jìn)行了仿造，至今幾十年不變。這種活塞式壓力計(jì)有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題，有采用材料問(wèn)題，也有加工工藝問(wèn)題等。在結(jié)構(gòu)上，如壓力計(jì)的主要部件測(cè)量頭（活塞系統(tǒng)），專用砝碼是通過(guò)滾珠軸承裝置或滑動(dòng)軸承裝置加在活塞上的，這類結(jié)構(gòu)形式的裝置在使用時(shí)有一個(gè)垂直的附加力，其中軸承裝置還有活塞跳動(dòng)現(xiàn)象。專用砝碼重心偏高，壓力計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡，綜上原因都將造成示值的不準(zhǔn)確。另外，調(diào)壓器、閥門、接頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)落后，所以造壓困難，密封性差。在選用材料方面，此類壓力計(jì)采用工具鋼作為活塞和活塞筒的材料，這種材料變形系數(shù)大，受溫度影響的線膨脹系數(shù)也大，造成形變誤差及溫度附加誤差很大，并且耐磨性差，使用壽命短。另外，高壓力的壓力計(jì)采用粘度為（900-1100）mm
2/s的藥用蓖麻油作為工作介質(zhì)，由于粘度大，壓力計(jì)的靈敏度大大降低。在加工工藝方面也比較粗糙。綜上所述，此類活塞式壓力計(jì)已經(jīng)在技術(shù)性能方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展。
可喜的是，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)一些知名壓力專家，經(jīng)過(guò)多年的潛心研究，汲取國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，博眾家之長(zhǎng)，開(kāi)發(fā)研制了多系列的，結(jié)構(gòu)全新、技術(shù)性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的高精度活塞式壓力計(jì)。這些壓力計(jì)已經(jīng)在上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院等許多計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)、企事業(yè)單位作為壓力計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)使用，并得了了專業(yè)技術(shù)人員的一致好評(píng)。如上海敏榆實(shí)業(yè)有限公司最近將0.005級(jí),量程分別為0.1～6MPa、1～100MPa、2～150MPa三臺(tái)活塞式壓力計(jì)送中國(guó)計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院作樣機(jī)試驗(yàn)，結(jié)果十分理想。現(xiàn)舉1～100MPa壓力計(jì)為例，測(cè)試結(jié)果如下：
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測(cè)試項(xiàng)目 |
測(cè)試壓力（MPa） |
國(guó)家規(guī)程規(guī)定值 |
實(shí)測(cè)值 |
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活塞下降速度 |
100 |
不大于0.35mm/min |
0.02mm/min |
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密封性 |
200 |
5min內(nèi)壓力降
≤3MPa |
≤0.4MPa |
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活塞自由轉(zhuǎn)動(dòng)延時(shí) |
50 |
15min |
3h40min |
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靈敏閾 |
10 |
2g |
0.05g |
上述試驗(yàn)結(jié)果表明其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于國(guó)家檢定規(guī)定規(guī)程要求，已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，得到了中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院的好評(píng)。
活塞式壓力計(jì)性能的改進(jìn)和提高，主要從下列七個(gè)方面著手：
一、 測(cè)量頭（活塞系統(tǒng)）與眾不同，壓力計(jì)加砝碼不用滾珠軸承或滑動(dòng)軸承裝置，而直接將砝碼加在活塞上，避免了上述兩種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，另外，砝碼的重心在活塞底平面處，因此轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，準(zhǔn)確度高。
二、 用1800旋轉(zhuǎn)閥門，用力恒定，密封可靠，壽命長(zhǎng)，調(diào)壓器接頭結(jié)構(gòu)改進(jìn)后不僅密封效果好而且使用方便。
三、 活塞、活塞筒采用硬質(zhì)合金碳化鎢制造，形變誤差和溫度附加誤差極小，且耐磨性好，從而使用壽命長(zhǎng)。
四、 在加工上采用獨(dú)特的加工工藝，保證了活塞、活塞筒精度要求。經(jīng)過(guò)上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院實(shí)測(cè)活塞圓度誤差為0.1μm，活塞與活塞筒之間的間隙用下降法實(shí)測(cè)為0.5μm，從而降低了活塞下降速度，延長(zhǎng)了活塞轉(zhuǎn)動(dòng)延續(xù)時(shí)間。
五、 高壓力活塞壓力計(jì)的工作介質(zhì)采用國(guó)際比對(duì)指定的葵二酸二（乙基已基）酯，其粘度在20℃時(shí)為（20-25）mm/s，比藥用蓖麻油小50倍，從而使活塞壓力計(jì)的靈敏閾大大提高。
六、 活塞工作位置用位移傳感器監(jiān)視，讀數(shù)準(zhǔn)確，觀察方便。
七、 0.005級(jí)壓力計(jì)附有溫度計(jì)，直接測(cè)量活塞溫度、可作溫度修正。
八、 從上述成功之例，看到我國(guó)壓力計(jì)量技術(shù)在不斷發(fā)展，我們堅(jiān)信只要大膽創(chuàng)新，勇于探索，我們國(guó)家計(jì)量（基）標(biāo)準(zhǔn)的更新?lián)Q代一定會(huì)取得更大的成績(jī)。
