《壓力測(cè)量技術(shù)》ppt課件

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1、第十三章壓力測(cè)量技術(shù)1.熟悉常用的壓力測(cè)量方法及測(cè)量用傳感器工作原理；2.掌握壓力系統(tǒng)靜動(dòng)態(tài)特性的標(biāo)定方法；學(xué)習(xí)重點(diǎn)1、壓力的定義流體或固體垂直作用在單位面積（S）上的力（F）稱為壓力（p），也稱壓強(qiáng)。工程中常采用的壓力有絕對(duì)壓力（pa）、表壓力（pg）、真空（pv）和差壓等幾種。13.1概述pa、pg、pv與p0之間的關(guān)系2、壓力的計(jì)量單位壓力的單位是力和面積的導(dǎo)出單位，而各種單位制中力和面積的單位不同，則壓力的單位也有多種。1)在SI中，壓力的單位是牛頓/米2（N/m2），為帕斯卡或簡(jiǎn)稱帕（Pa），1Pa≈0.1mm

2、H2O（毫米水柱）；2)在CGS制中，壓力的單位是達(dá)因/厘米2（dyn/cm2）簡(jiǎn)稱為巴（bar），1bar=0.1Mpa。3)在新標(biāo)準(zhǔn)中，壓力的其他單位，如標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（atm）、千克力/米2（kgf/m2）、托（Torr）、工程大氣壓（at）等。3.壓力的分類壓力：靜態(tài)壓力和動(dòng)態(tài)壓力靜態(tài)壓力：不隨時(shí)間變化或變化非常緩慢的壓力。動(dòng)態(tài)壓力：隨時(shí)間變化的壓力。壓力測(cè)量方法靜態(tài)壓力測(cè)量：一般采用壓力表、壓力變送器進(jìn)行測(cè)量。動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量：動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量與靜態(tài)壓力測(cè)量不同。動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量方法塑性變形測(cè)壓法：利用銅柱或銅球的塑性變形進(jìn)行

3、測(cè)量。彈性變形測(cè)壓法：將敏感元件感受壓力而產(chǎn)生的彈性變形量轉(zhuǎn)換為電量再進(jìn)行測(cè)量。13.2.1概述膛壓是各類兵器設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)、驗(yàn)收中必須測(cè)量一重要參數(shù)，兵器技術(shù)的發(fā)展給膛壓測(cè)量提出了越來越苛刻的要求。測(cè)量方法有兩種：電測(cè)法；塑性變形法。13.2塑性測(cè)壓法自19世紀(jì)60年代諾貝爾首次使用銅柱測(cè)壓器測(cè)得膛內(nèi)火藥燃?xì)庾畲髩毫?，一百多年來，古老的塑性測(cè)壓法在“實(shí)用彈道學(xué)”領(lǐng)域內(nèi)一直是膛壓測(cè)量的主要的技術(shù)手段，至今仍為世界各國(guó)采用，塑性變形測(cè)壓法具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）使用方便；（2）操作簡(jiǎn)單；（3）不需要破壞武器。我國(guó)基本上

4、沿用前蘇聯(lián)20世紀(jì)40年代以前的銅柱系列，技術(shù)落后且測(cè)壓范圍很小。在過去的幾個(gè)五年計(jì)劃中，我國(guó)已自行研制了具有中國(guó)特色的銅柱、銅球測(cè)壓系列，改革了我國(guó)引進(jìn)了多批次、多型號(hào)進(jìn)口測(cè)壓器件的混亂狀況。Φ3.5×8.75mm錐形銅柱測(cè)壓范圍：20MPa-240Mpa；Φ3.5×8.75mm柱形銅柱測(cè)壓范圍：250MPa-800Mpa；Φ4.763mm銅球測(cè)壓范圍:80MPa-600Mpa。銅球測(cè)壓法和銅柱測(cè)壓法的主要差別：①測(cè)壓試件不同。銅球測(cè)壓法的測(cè)壓試件是具有一定直徑的銅球（鋁球或鐵球），使用前不進(jìn)行預(yù)壓，直接用壓后高作為最

5、大膛壓的量度；②壓力標(biāo)定的方法不同。銅球壓力表的編制是在能產(chǎn)生模擬膛壓曲線的半正弦壓力波形的動(dòng)態(tài)壓力發(fā)生器上進(jìn)行。銅柱標(biāo)定方法：靜標(biāo)體制。◆測(cè)壓器材壓力標(biāo)定的概念★靜態(tài)標(biāo)定;★準(zhǔn)動(dòng)態(tài)標(biāo)定;對(duì)電測(cè)傳感器講：★靜態(tài)標(biāo)定;★動(dòng)態(tài)標(biāo)定;★準(zhǔn)動(dòng)態(tài)標(biāo)定;13.2.2銅柱測(cè)壓法銅柱用含銅量不小于99.97%、含氧量不大于0.02%的純凈電解銅制成。它具有良好的塑性，同一批銅柱的硬度應(yīng)相同。銅柱測(cè)壓器可分：旋入式測(cè)壓器和放入式測(cè)壓器。塑性測(cè)壓基本方法為測(cè)量時(shí)，將測(cè)壓器放入彈膛內(nèi)某位置，火藥燃?xì)鈮毫νㄟ^活塞作用于塑性測(cè)壓器件，使其產(chǎn)生塑性

6、永久變形，為獲得膛壓峰值，需要對(duì)銅柱變形量或銅球壓后高進(jìn)行定度，即獲得變形量或壓后高與壓力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系(壓力對(duì)照表)。靜態(tài)壓力對(duì)照表靜標(biāo)銅柱動(dòng)態(tài)誤差產(chǎn)生的原因：1)塑性測(cè)壓器件的本構(gòu)關(guān)系。材料的應(yīng)力——應(yīng)變關(guān)系和應(yīng)變速率有關(guān)，這被稱為應(yīng)變率效應(yīng)，即塑性變形的抗力不僅是變形量的函數(shù)，還是變形速率的函數(shù)，隨著應(yīng)變率的增大，材料的屈服極限將提高，即靜態(tài)加載時(shí)屈服極限最低，這就導(dǎo)致在相同壓力情況下，測(cè)壓元件變形量小于靜標(biāo)時(shí)變形量，從而產(chǎn)生負(fù)誤差，銅柱在測(cè)定動(dòng)態(tài)的膛壓時(shí)測(cè)量值要偏低。2)測(cè)壓器活塞慣性的影響?；鹚幦?xì)鈮毫νㄟ^測(cè)壓

7、器活塞壓縮測(cè)壓器件的同時(shí)活塞獲得運(yùn)動(dòng)速度，壓力脈沖消失后，由于活塞的慣性，要繼續(xù)壓縮測(cè)壓器件，產(chǎn)生過沖，從而產(chǎn)生靜動(dòng)差，這種誤差的趨勢(shì)一般可認(rèn)為是正誤差，即測(cè)量值大于真實(shí)的壓力值。13.2.3銅球測(cè)壓法▲銅球測(cè)壓器的工作過程：在火藥氣體推動(dòng)下，活塞壓縮銅球，使之產(chǎn)生塑性變形。▲銅球測(cè)壓器分為:旋入式和放入式▲標(biāo)定體制:準(zhǔn)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)體制。準(zhǔn)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)可有效地減小靜動(dòng)差，是塑性測(cè)量器材校準(zhǔn)體制改革的方向?！鴾?zhǔn)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)用已知峰值且波形與膛壓曲線接近的壓力脈沖作用于塑性測(cè)量元件上，得出峰壓和測(cè)壓器材的輸出間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，再據(jù)此編出動(dòng)態(tài)

8、壓力對(duì)照表。由于標(biāo)定壓力和待測(cè)壓力有相似的動(dòng)態(tài)特征，得到的響應(yīng)自然也比較接近，因此，準(zhǔn)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)可以減小塑性測(cè)壓器材的靜動(dòng)差?！鴾?zhǔn)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)裝置:落錘液壓動(dòng)標(biāo)裝置▲壓力源的工作原理:沿導(dǎo)向系統(tǒng)自由下落的重錘將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，隨后與油缸頂端的精密活塞相撞，通過活塞壓縮油缸內(nèi)的液體在油缸內(nèi)產(chǎn)生壓力，從而將重錘的動(dòng)能又轉(zhuǎn)化