《壓力測(cè)試技術(shù)》ppt課件

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1、第三章壓力測(cè)試技術(shù)3.1壓力的力學(xué)測(cè)量方法3.2壓力的電學(xué)測(cè)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(cè)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(chēng)壓力。在國(guó)際單位制（SI）和我國(guó)法定計(jì)量單位中，壓力的單位是“帕斯卡”，簡(jiǎn)稱(chēng)“帕”，符號(hào)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(guò)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

2、壓”（atm）、“巴”（bar）、“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(duì)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(cè)量方法一、力學(xué)測(cè)量方法：液體壓力平衡、彈性力平衡二、電學(xué)測(cè)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(duì)液

3、柱底面產(chǎn)生的靜壓力與被測(cè)壓力相平衡的原理，通過(guò)液柱高度來(lái)反映被測(cè)壓力的大小優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，有相當(dāng)高的準(zhǔn)確度，在本專(zhuān)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(cè)量方法采用水銀或水為工作液，用U形管或單管進(jìn)行測(cè)量，常用于低壓、負(fù)壓或壓力差的檢測(cè)被廣泛用于實(shí)驗(yàn)室壓力測(cè)量或現(xiàn)場(chǎng)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(cè)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(cè)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(cè)速測(cè)速

4、管壓力測(cè)量在氣固兩相流中的應(yīng)用完整的壓力測(cè)量系統(tǒng)二、單管壓力計(jì)由于U形管壓力計(jì)需兩次讀取液面高度，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(cè)量微小壓力、負(fù)壓和壓差，它將單管液柱壓力計(jì)的測(cè)量管傾斜放置，這樣可以提高靈敏度，減少讀數(shù)相對(duì)誤差。傾斜角度越小，l越長(zhǎng)，測(cè)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(cè)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

5、平衡方法用彈性傳感器（又稱(chēng)彈性元件）組成的壓力測(cè)量?jī)x表稱(chēng)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），可以通過(guò)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(guò)某種電氣元件組成變送器，實(shí)現(xiàn)壓力（或壓差）信號(hào)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(cè)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(kāi)口（固定端）彈簧管壓力表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，價(jià)格低廉，使用范圍廣，測(cè)量范圍寬可測(cè)負(fù)壓、微壓、低壓、中壓和高壓精度有0.5、1.0、1.5、2

6、.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(cè)壓力的變化，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(duì)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(wú)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

7、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(wú)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(duì)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(duì)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(pán)；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(pán)3.2壓力的電學(xué)

8、測(cè)量方法壓力量的電測(cè)系統(tǒng)1.傳感器；2.測(cè)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(cè)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(duì)變化，并將應(yīng)變計(jì)電阻的相對(duì)變化(以電橋轉(zhuǎn)換的方式)轉(zhuǎn)換成電壓或電流信號(hào)。③記錄儀器——記錄電阻應(yīng)變儀的輸出。電阻應(yīng)變計(jì)測(cè)量特點(diǎn)①測(cè)量方法