Deadweight tester (piston gauge), yüksek doğruluklu basınç üretim standardı olarak kalibrasyon laboratuvarlarının temel referansıdır. Ancak sistemin doğru sonuç vermesi için birçok fiziksel düzeltmenin hesaba katılması gerekir.
Temel Formül
Deadweight tester'ın ürettiği basınç, yerel yerçekimi, kütleler ve etkin alan kullanılarak hesaplanır:
Hava Kaldırma Düzeltmesi
Kütlelerin havada tartılması, Archimedes prensibi nedeniyle vakumdaki gerçek kütleden farklı bir sonuç verir. Hava yoğunluğu (ρa) ortam sıcaklığı, basınç ve nem ile değiştiği için her kalibrasyonda güncel değer kullanılmalıdır. Göz ardı edildiğinde %0.015'e varan hata oluşabilir.
Yerel Yerçekimi İvmesi
Standart yerçekimi 9.80665 m/s², ancak Türkiye'de enlem ve rakıma göre 9.799-9.810 m/s² aralığında değişir. İstanbul için ortalama değer 9.8076 m/s² civarındadır. Yerel değerin bilinmemesi %0.05'e kadar hata oluşturabilir — yüksek doğruluklu kalibrasyonlarda kabul edilemez bir sapmadır.
Sıcaklık ve Etkin Alan
Piston-silindir çifti sıcaklıkla genleşir. Tipik olarak piston ve silindirin termal genleşme katsayıları toplamı yaklaşık 18×10⁻⁶ /K'dir. 20 °C referansından her 1 °C sapma, etkin alanı yaklaşık 1.8 ppm değiştirir.
Hidrostatik Basınç
Referans seviyesi ile DUT (kalibre edilen cihaz) arasında yükseklik farkı varsa, sıvı (veya gaz) sütununun oluşturduğu basınç düzeltilmelidir. 100 mm yükseklik farkı, yağ için yaklaşık 8.8 Pa düzeltme gerektirir.
Piston Sürtünmesi ve Dönme
Pistonun dengesi için silindir içinde sürekli dönmesi gerekir (tipik 30-60 dev/dak). Dönme durursa sürtünme arttığı için okuma sapar. Ayrıca piston düşme hızı belirli limitler içinde olmalıdır (örneğin 3-5 mm/dak).
Önemli
Tüm düzeltmelerin hesaba katılması durumunda dahi deadweight tester belirsizliği %0.005-%0.02 seviyesindedir. Yazılım tabanlı hesap tabloları kullanmak hata riskini azaltır.