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摘 要： 高温下气体绝压压力测量大多依靠经验公式计算，缺乏可靠性，为此本文首先从高温下气体绝压压力测量稳定性研究现状出发，继而展开实验设计，从相关测量结构的设计开始，再而说明实验原理与方案，对所采集的3个阶段的数据进行分析，得出最后的实验结论，结合相关理论，验证了高温压力转换为常温压力的稳定性。
关键词： 高温；气体绝压压力；测量；稳定性
【中图分类号】 TH741.4 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879（2018）08-0213-02
国家质检总局颁布的技术规范要求灭菌温度处于参考压力计的的工作温度区间内，这样才能准确地得到相应的数据，为此在对该压力计性能进行测定时需要着重注意其在高温下的工作特性。然而当前国内并没有相应的装置完成这一性能测定实验，遇到需要在高温下测量压力的情形，大多数工作者都是对照经验公式，缺乏理论依据，无形之中产生了巨大的误差，而且这一经验公式只研究了导热介质为饱和水蒸气的情形，故若按照国家标准技术规范操作，只有选用以饱和水蒸气为导热介质的灭菌锅，经验公式才可使用，这是一个非常巨大的缺陷，对数据的获取也是极为不利。[1]由于装置限制，当前对压力计性能测定的实验也主要控制在常温下，测出此时参考压力计温度系数，再而对压力计随温度变化进行校正，以获得常温下较为温度的压力数据。虽然压力计性能随温度变化的研究限制于常温状态，但是由于日常医疗用具、食品以及药品在制作或者使用过程中都不可避免地需要高温消毒，为此压力计在高温下性能测试的数据受到很大的关注[2]。
1测量结构设计[3-4]
考虑到现在所用的压力标准的取值都是在常温下得到的，为了反映压力计在高温下的稳定性，除却常规仪器外，还需额外组装一结构，这一结构可实现高温压力到常温压力的转换。首先是温控仪，其可调节温度范围在0～150摄氏度，温控仪内部则是提前放置好的密闭空间，这一密闭空间外壁具有良好的导热性，易于加热密闭空间内气体，因灭菌设备灭菌时多充斥着空气，故本实验中选用干燥空气为气体介质。在密闭空间内同时放置一无线温度压力仪实时测量密闭空间内温度，该温度压力计已校准温度满足±0.5℃的条件。再加上耐温耐压导压管，实验时可经由该导压管将密闭空间内高温压力传导至常温压力与温度测量计，这样就实现了高温压力与常温压力的转换。为防止压力不够而引起较大实验误差，故增设加压机，保证实验正常进行。
2实验原理与实验方案
2.1实验原理。
本实验主要是借助上文所介绍的高温压力与低温压力转化结构，通过调节温度，测得不同温度下的数据进行比对，分析高温时压力测量数据，从而检验高温压力转化为常温测量所得到压力数据的稳定性。
2.2实验方案。
本实验从密闭空间内压力随温度升高的数据变化以及温度恒定时，密闭空间内压力的数值变化，并形成相应的关联图。变温时，尽量选择压力变化较为稳定的温度，记录对应时刻的温度与压力。
3实验数据处理
3.1第一阶段（30～45℃）。
选取压力变化较为稳定时的温度及压力数据列，从大约30℃逐渐升温至45℃温度压力变化数据记录如表1，得出30～45℃范围内压力与温度关系为（y=0.067x+99.85）。
3.2第二阶段（50～65℃）。
选取压力变化较为稳定时的温度及压力数据列，从大约50℃逐渐升温至65℃温度压力变化数据记录如表2，得出50～65℃范围内压力与温度关系为（y=0.0332x+102.84）。
3.3第三阶段（85～100℃）。
选取压力变化较为稳定时的温度及压力数据列，从大约30℃逐渐升温至45℃温度压力变化数据记录如表3，得出85～100℃范围内压力与温度关系为（y=0.0192x+101.47）。
4实验结果
分析3个阶段数据记录有：在所选取的3个温度范围内，温度越高，压力变化越小，3个阶段压力数据极差分别为0.93、0.46kpa，压力上升的趋势逐渐变缓。另外此3组数据温度与压力大致呈正相关关系，温度越高，压力越大，但是上升趋势随温度升高而变缓。本次实验设计关键点在于高温压力与常温压力转换结构的设计，借助于这一结构实现了变温状态下压力与温度数据的采集与分析，分析实验所得数据可知高温下密闭空间内压力数值变化较为稳定，结合相关理论，证明了高温压力与常温压力转换的稳定性[5-6]。但是本次实验设计未考虑内部加热热场不均衡，以及分子热运动的情况，日后可从这一方面对实验進行改进。
参考文献
[1] 林雁波，孙涛，林飞振.高温状态下气体绝压压力溯源研究[J].计量与测试技术，2018（06）：105-107.
[2] 孙涛，林雁波，林飞振.高温下气体绝压压力测量的稳定性研究[J].工业计量，2018，28（02）：20-23.
[3] 王萍，咸宝金，杜光宇，黄其刚，焦鑫鑫.高压气体压力现场校准方法研究[J].宇航计测技术，2016，36（06）：61-65+73.
[4] 董艳超.基于无线数据采集压力模块检测装置研究[J].天津科技，2015，42（02）：30-31.
[5] 崔尧尧，杜寅飞，郭知明，田昀，蒋静.无线压力模块校准装置研究[J].计量与测试技术，2014，41（11）：14-15.
[6] 杜寅飞，崔尧尧，田昀，蒋静，郭知明.灭菌器用压力模块校准装置的设计与研究[J].科技与创新，2014（06）：26+30.
关键词： 高温；气体绝压压力；测量；稳定性
【中图分类号】 TH741.4 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879（2018）08-0213-02
国家质检总局颁布的技术规范要求灭菌温度处于参考压力计的的工作温度区间内，这样才能准确地得到相应的数据，为此在对该压力计性能进行测定时需要着重注意其在高温下的工作特性。然而当前国内并没有相应的装置完成这一性能测定实验，遇到需要在高温下测量压力的情形，大多数工作者都是对照经验公式，缺乏理论依据，无形之中产生了巨大的误差，而且这一经验公式只研究了导热介质为饱和水蒸气的情形，故若按照国家标准技术规范操作，只有选用以饱和水蒸气为导热介质的灭菌锅，经验公式才可使用，这是一个非常巨大的缺陷，对数据的获取也是极为不利。[1]由于装置限制，当前对压力计性能测定的实验也主要控制在常温下，测出此时参考压力计温度系数，再而对压力计随温度变化进行校正，以获得常温下较为温度的压力数据。虽然压力计性能随温度变化的研究限制于常温状态，但是由于日常医疗用具、食品以及药品在制作或者使用过程中都不可避免地需要高温消毒，为此压力计在高温下性能测试的数据受到很大的关注[2]。
1测量结构设计[3-4]
考虑到现在所用的压力标准的取值都是在常温下得到的，为了反映压力计在高温下的稳定性，除却常规仪器外，还需额外组装一结构，这一结构可实现高温压力到常温压力的转换。首先是温控仪，其可调节温度范围在0～150摄氏度，温控仪内部则是提前放置好的密闭空间，这一密闭空间外壁具有良好的导热性，易于加热密闭空间内气体，因灭菌设备灭菌时多充斥着空气，故本实验中选用干燥空气为气体介质。在密闭空间内同时放置一无线温度压力仪实时测量密闭空间内温度，该温度压力计已校准温度满足±0.5℃的条件。再加上耐温耐压导压管，实验时可经由该导压管将密闭空间内高温压力传导至常温压力与温度测量计，这样就实现了高温压力与常温压力的转换。为防止压力不够而引起较大实验误差，故增设加压机，保证实验正常进行。
2实验原理与实验方案
2.1实验原理。
本实验主要是借助上文所介绍的高温压力与低温压力转化结构，通过调节温度，测得不同温度下的数据进行比对，分析高温时压力测量数据，从而检验高温压力转化为常温测量所得到压力数据的稳定性。
2.2实验方案。
本实验从密闭空间内压力随温度升高的数据变化以及温度恒定时，密闭空间内压力的数值变化，并形成相应的关联图。变温时，尽量选择压力变化较为稳定的温度，记录对应时刻的温度与压力。
3实验数据处理
3.1第一阶段（30～45℃）。
选取压力变化较为稳定时的温度及压力数据列，从大约30℃逐渐升温至45℃温度压力变化数据记录如表1，得出30～45℃范围内压力与温度关系为（y=0.067x+99.85）。
3.2第二阶段（50～65℃）。
选取压力变化较为稳定时的温度及压力数据列，从大约50℃逐渐升温至65℃温度压力变化数据记录如表2，得出50～65℃范围内压力与温度关系为（y=0.0332x+102.84）。
3.3第三阶段（85～100℃）。
选取压力变化较为稳定时的温度及压力数据列，从大约30℃逐渐升温至45℃温度压力变化数据记录如表3，得出85～100℃范围内压力与温度关系为（y=0.0192x+101.47）。
4实验结果
分析3个阶段数据记录有：在所选取的3个温度范围内，温度越高，压力变化越小，3个阶段压力数据极差分别为0.93、0.46kpa，压力上升的趋势逐渐变缓。另外此3组数据温度与压力大致呈正相关关系，温度越高，压力越大，但是上升趋势随温度升高而变缓。本次实验设计关键点在于高温压力与常温压力转换结构的设计，借助于这一结构实现了变温状态下压力与温度数据的采集与分析，分析实验所得数据可知高温下密闭空间内压力数值变化较为稳定，结合相关理论，证明了高温压力与常温压力转换的稳定性[5-6]。但是本次实验设计未考虑内部加热热场不均衡，以及分子热运动的情况，日后可从这一方面对实验進行改进。
参考文献
[1] 林雁波，孙涛，林飞振.高温状态下气体绝压压力溯源研究[J].计量与测试技术，2018（06）：105-107.
[2] 孙涛，林雁波，林飞振.高温下气体绝压压力测量的稳定性研究[J].工业计量，2018，28（02）：20-23.
[3] 王萍，咸宝金，杜光宇，黄其刚，焦鑫鑫.高压气体压力现场校准方法研究[J].宇航计测技术，2016，36（06）：61-65+73.
[4] 董艳超.基于无线数据采集压力模块检测装置研究[J].天津科技，2015，42（02）：30-31.
[5] 崔尧尧，杜寅飞，郭知明，田昀，蒋静.无线压力模块校准装置研究[J].计量与测试技术，2014，41（11）：14-15.
[6] 杜寅飞，崔尧尧，田昀，蒋静，郭知明.灭菌器用压力模块校准装置的设计与研究[J].科技与创新，2014（06）：26+30.