《壓力測試技術(shù)》ppt課件

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1、第三章壓力測試技術(shù)3.1壓力的力學(xué)測量方法3.2壓力的電學(xué)測量方法3.3電阻應(yīng)變式壓力傳感器3.4壓阻式壓力傳感器3.5電感式壓力傳感器3.6壓電式壓力傳感器3.7壓力檢測儀表的安裝3.8傳感器的標(biāo)定劉漢周動(dòng)力學(xué)院概述垂直作用在單位面積上的力稱壓力。在國際單位制（SI）和我國法定計(jì)量單位中，壓力的單位是“帕斯卡”，簡稱“帕”，符號為“Pa”。即1N的力垂直均勻作用在1m2的面積上所形成的壓力值為1Pa。過去采用的壓力單位“工程大氣壓力”（kgf/cm2）、“毫米汞柱”（mmHg）、“毫米水柱”（mmH2O）、“物理大氣壓”（atm）、“巴”（ba

2、r）、“PSI”等均應(yīng)改成法定計(jì)量單位帕。1kgf/cm2=0.9807×105Pa1mmH2O=0.9807×10Pa1mmHg=1.332×102Pa1atm=1.01325×105Pa1bar=105Pa1PSI=6.89×103Pa壓力表示方式絕對壓力PJ大氣壓力PD表壓力PBPB=PJ－PD真空度PZ（負(fù)壓）PZ＝PD－PJ壓力測量方法一、力學(xué)測量方法：液體壓力平衡、彈性力平衡二、電學(xué)測量方法：電位式、應(yīng)變式、電容式、電感式、電渦流、壓電式、壓阻式3.1.1液體壓力平衡利用液柱對液柱底面產(chǎn)生的靜壓力與被測壓力相平衡的原理，通過液柱高度來

3、反映被測壓力的大小優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，有相當(dāng)高的準(zhǔn)確度，在本專業(yè)中應(yīng)用很廣泛缺點(diǎn)：量程受液柱高度的限制，體積大，玻璃管容易損壞及讀數(shù)不方便3.1壓力的力學(xué)測量方法采用水銀或水為工作液，用U形管或單管進(jìn)行測量，常用于低壓、負(fù)壓或壓力差的檢測被廣泛用于實(shí)驗(yàn)室壓力測量或現(xiàn)場鍋爐煙、風(fēng)道各段壓力、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)各段壓力的測量一、U形管壓力計(jì)△P=P1－P2=ρg(h1+h2)提高工作液密度將增加壓力的測量范圍，但靈敏度要降低。靜止液體的壓力流量孔板的壓降皮托管測速測速管壓力測量在氣固兩相流中的應(yīng)用完整的壓力測量系統(tǒng)二、單管壓力計(jì)由于U形管壓力計(jì)需兩次

4、讀取液面高度，為使用方便，設(shè)計(jì)出一次讀取液面高度的單管壓力計(jì)。因則故由于D>>d，所以P=ρgh2三、斜管微壓計(jì)主要用于測量微小壓力、負(fù)壓和壓差，它將單管液柱壓力計(jì)的測量管傾斜放置，這樣可以提高靈敏度，減少讀數(shù)相對誤差。傾斜角度越小，l越長，測量靈敏度就越高；但不可太小，否則液柱易沖散，讀數(shù)較困難，誤差增大。這種傾斜管液柱式壓力計(jì)可以測量到0.98Pa的微壓。為了進(jìn)一步提高微壓計(jì)的精確度，應(yīng)選用密度小的酒精作為工作液體。3.1.2彈性力平衡方法用彈性傳感器（又稱彈性元件）組成的壓力測量儀表稱為彈性式壓力計(jì)。彈性元件受壓后產(chǎn)生的形變輸出（力或位移）

5、，可以通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直接帶動(dòng)指針指示壓力（或壓差），也可以通過某種電氣元件組成變送器，實(shí)現(xiàn)壓力（或壓差）信號的遠(yuǎn)傳。彈性元件在彈性限度內(nèi)受壓后會(huì)產(chǎn)生變形，變形大小與被測壓力成正比關(guān)系。彈簧管截面為非圓形（橢圓形或扁圓形），并彎成圓弧狀的空心管子一端為封閉（自由端），一端為開口（固定端）彈簧管壓力表結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，價(jià)格低廉，使用范圍廣，測量范圍寬可測負(fù)壓、微壓、低壓、中壓和高壓精度有0.5、1.0、1.5、2.5等彈性式壓力計(jì)的誤差1．遲滯誤差相同壓力下，同一彈性元件正反行程的變形量不一樣，產(chǎn)生遲滯誤差。2．后效誤差彈性元件的變形落后于被測壓力的

6、變化，引起彈性后效誤差。3．間隙誤差儀表的各種活動(dòng)部件之間有間隙，示值與彈性元件的變形不可能完全對應(yīng)，引起間隙誤差。4．摩擦誤差儀表的活動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)，相互間存在摩擦力，產(chǎn)生摩擦誤差。5．溫度誤差環(huán)境溫度的變化會(huì)引起金屬材料彈性模量的變化，造成溫度誤差。彈性式壓力計(jì)誤差的改善途徑1．用無遲滯誤差或遲滯誤差極小的“全彈性”材料和溫度誤差很小的“恒彈性”材料制造彈性元件。2．采用新的轉(zhuǎn)換技術(shù)，減少或取消中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以減少間隙誤差和磨擦誤差。3．限制彈性元件的位移量，采用無干磨擦的彈性支承或磁懸浮支承等。4．采用合適的制造工藝，使材料的優(yōu)良性能得到充分

7、的發(fā)揮。壓力儀表的校驗(yàn)常用的校驗(yàn)儀表是活塞式壓力計(jì)。校驗(yàn)就是將被校壓力表和標(biāo)準(zhǔn)壓力表通以相同壓力，比較它們的指示值，如果被校表對于標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)誤差不大于被校表的最大允許絕對誤差時(shí)，則認(rèn)為被校表合格。1-油杯；2-針閥；3-進(jìn)油閥；4-油缸；5-活塞；6-砝碼；7-托盤；8-聯(lián)接螺母；9-導(dǎo)管；10-手搖油泵；11-水平調(diào)節(jié)螺釘；12-底盤3.2壓力的電學(xué)測量方法壓力量的電測系統(tǒng)1.傳感器；2.測量回路；3.記錄或顯示器3.3電阻應(yīng)變式壓力傳感器電阻應(yīng)變測量系統(tǒng)①電阻應(yīng)變計(jì)——傳感元件；②電阻應(yīng)變儀——轉(zhuǎn)換部分，它將構(gòu)件表面的應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻值的相對

8、變化，并將應(yīng)變計(jì)電阻的相對變化(以電橋轉(zhuǎn)換的方式)轉(zhuǎn)換成電壓或電流信號。③記錄儀器——記錄電阻應(yīng)變儀的輸出。電阻應(yīng)變計(jì)測量特點(diǎn)①測量方法