rmjournalЭталоны. Стандартные образцыMeasurement Standards. Reference Materials2687-0886D. I. Mendeleyev Institute for Metrology10.20915/2077-1177-2025-21-1-14-21rmjournal-534Research ArticleЭталоныStandardsО перспективах развития жидкостной манометрии в области низкого абсолютного давления (0,1–1 000 Па)On the Development Prospects of Liquid Manometry in the Field of Low Absolute Pressure (0.1–1 000 Pa)ЭйхвальдТ. А.EikhvaldTatiana A.

Эйхвальд Татьяна Алексеевна – инженер научно- исследовательского отдела государственных эталонов в области измерений давления,

190005, г. Санкт-Петербург, Московский пр., 19.

Tatiana A. Eikhvald – Engineer, Research Department of State Standards in the field of Pressure Measurements,

19, Moskovsky ave., St. Petersburg, 190005.

eichwald@mail.ruФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева»РоссияD. I. Mendeleyev Institute for MetrologyRussian Federation2025240320252111421Copyright © Эйхвальд Т.А., 20252025Эйхвальд Т.А.Eikhvald T.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rmjournal.ru/jour/article/view/534

В данной статье определяются возможные пути совершенствования лазерного интерфе- ренционного масляного манометра из состава ГЭТ 101-2011 – Государственного первичного эталона единицы давления для области абсолютного давления в диапазоне 1 · 10–1 ÷ 7 · 105 Па, основанные на анализе результатов исследований, проведенных во ВНИИМ им. Д. И. Менделеева в период с 2018 по 2021 год.

В статье описан принцип действия лазерного интерференционного масляного манометра из состава ГЭТ 101-2011 и бюджет его погрешностей. Приведено сравнение метрологических характеристик лазерного интерференционного масляного манометра с зарубежными аналогами на основе резуль- татов международных ключевых сличений. Рассмотрены проблемы измерения низкого абсолютного давления в диапазоне 0,1–1000 Па с помощью лазерного интерференционного масляного манометра и возможные пути решения данных проблем. Описано исследование влияния эффектов дегазации и сжимаемости на значение плотности рабочей жидкости лазерного интерференционного масля- ного манометра, приведен анализ результатов исследования. Описана идея повышения разрешения измерений давления с помощью лазерного интерференционного масляного манометра. Произведен анализ возможностей измерения давления с помощью лазерного интерференционного масляного манометра при условии оснащения его оптическим интерференционным устройством с фазовой модуляцией с целью увеличения разрешения манометра и с учетом результатов исследований физико-химических свойств рабочей жидкости манометра.

Фактический материал для анализа почерпнут из публикаций в отечественных и зарубежных источ- никах. Эмпирические данные взяты из опыта работы научно-исследовательского отдела государ- ственных эталонов в области измерений давления, где трудится автор статьи.

The article describes the principle of operation of a laser interferometric oil manometer from the GET 101-2011 – State Primary Measurement Standard for the pressure unit in the field of absolute pressure in the range 1 · 10–1 ÷ 7 · 105 Pa and its error budget. The article compares the metrological characteristics of the laser interferometric oil manometer with foreign analogues based on the results of international key comparisons. The problems of measuring low absolute pressure in the range of 0.1–1 000 Pa using the laser interferometric oil manometer and possible solutions to these problems are considered. A study of the influence of degassing and compressibility effects on the density of the working fluid of the laser interferometric oil manometer is described, and an analysis of the research results is presented. The idea of increasing the resolution of pressure measurements using the laser interferometric oil manometer is described. An analysis of the possibilities of measuring pressure using the laser interferometric oil manometer is carried out, provided that it is equipped with an optical interferometric device with phase modulation in order to increase the resolution of the pressure manometer and taking into account the research results of the physico-chemical properties of the working fluid of the pressure manometer.

первичный эталонабсолютное давлениежидкостный манометринтерференцияфазовая модуляцияprimary standardabsolute pressureliquid manometerinterferencephase modulationReferencesНовый Государственный первичный эталон единицы давления / И. В. Садковская [и др.] // Мир измере- ний. 2012. № 2(132). С. 19–25.Sadkovskaya I. V., Cvelik V. A., Kovalkov V. P., Eikhvald A. I. New State primary standard of pressure unit. Mir izmerenij. 2012;2(132):19–25. (In Russ.).Final report on the key comparison CCM.P-K4.2012 in absolute pressure from 1 Pa to 10 kPa / J. Ricker [et al.] // Metrologia. 2017. Vol. 54. Tech. Suppl. 07002. https://doi.org/10.1088/0026–1394/54/1A/07002Ricker J., Hendricks J., Bock Th., Dominik Pr., Kobata T., Torres J. et al. Final report on the key comparison CCM.P-K4.2012 in absolute pressure from 1 Pa to 10 kPa. Metrologia. 2017;54(Technical Supp l07002). https://doi.org/10.1088/0026–1394/54/1A/07002Heydemann P. L. M., Tilford C. R., Hyland R. W. Ultrasonic manometers for low and medium vacua under development at the National Bureau of Standards // Journal of Vacuum Science and Technology. 1977. Vol. 14.P. 597–605. https://doi.org/10.1116/1.569158Heydemann P. L. M., Tilford C. R., Hyland R. W. Ultrasonic manometers for low and medium vacua under development at the National Bureau of Standards. Journal of Vacuum Science and Technology. 1977;14:597–605. https://doi.org/10.1116/1.569158A new primary standard oil manometer for absolute pressure up to 10 kPa / Y. Li [et al.] // Metrologia. 2015. Vol. 52, № 1. P. 111–120. https://doi.org/10.1088/0026–1394/52/1/111Li Y., Yang Y., Wang J., Sun J. A new primary standard oil manometer for absolute pressure up to 10 kPa. Metrologia. 2015;52(1):111–120. https://doi.org/10.1088/0026–1394/52/1/111Sabuga W., Hashad A. S., Ehlers S. 2D flow model for calculating effective area of piston-cylinder units // ACTA IMEKO. 2020. Vol. 9, № 5. P. 319–324. https://doi.org/10.21014/acta_imeko.v9i5.992Sabuga W., Hashad A. S., Ehlers S. 2D flow model for calculating effective area of piston-cylinder units. ACTA IMEKO. 2020;9(5):319–324. https://doi.org/10.21014/acta_imeko.v9i5.992Садковская И. В., Эйхвальд А. И., Эйхвальд Т. А. Лазерный интерференционный масляный манометр Государственного первичного эталона единицы давления ГЭТ 101-2011 // Измерительная техника. 2019. № 3. С. 3–7. https://doi.org/10.32446/0368–1025it.2019-3-3-7Sadkovskaya I. V., Eikhval’d A. I., Eikhval’d Т. А. Laser Interference Oil Manometer of State Primary Standard of the Unit of Pressure Get 101-2011. Measurement Techniques. 2019;(3):3–7. (In Russ.). https://doi.org/10.32446/0368–1025it.2019-3-3-7Poulter K. F., Nash P. J. An interferometric oil micromanometer // Journal of Physics E: Scientific Instruments. 1979. Vol. 12, № 5. P. 931–936. https://doi.org/10.1088/0022–3735/12/10/012Poulter K. F., Nash P. J. An interferometric oil micromanometer. Journal of Physics E: Scientific Instruments. 1979;12(5):931–936. https://doi.org/10.1088/0022–3735/12/10/012Садковская И. В., Эйхвальд А. И., Эйхвальд Т. А. Измерение сжимаемости рабочей жидкости лазерного интерференционного масляного манометра с помощью интерференционного пьезометра низкого давления // Измерительная техника. 2018. № 5. С. 47–49.Sadkovskaya I. V., Eikhval’d Т. А., Eikhval’d A. I. Measurements of the compressibility of working liquid of a laser interferometric oil manometer with the help of a low-pressure interferometric piezometer. Measurement Techniques. 2018;5:47–49. (In Russ.). https://doi.org/10.1007/s11018-018-1455-9Садковская И. В., Эйхвальд А. И., Эйхвальд Т. А. Исследование неопределенности измерений лазерного интерференционного масляного манометра высокого разрешения, вносимой оптическим интерферометром с фазовой модуляцией // Приборы. 2021. № 6 (252). С. 9–12.Sadkovskaya I. V., Eikhval’d Т. А., Eikhval’d A. I. Investigation of the measurement uncertainty of a high- resolution laser interference oil pressure gauge introduced by a phase-modulated optical interferometer. Pribory. 2021;6:9–12. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.