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1、第8章壓力檢測技術(shù)概述1壓力檢測技術(shù)常用壓力檢測儀表2壓力檢測儀表的選擇與安裝38.1.1壓力的基本概念和計量單位8.1.2壓力檢測方法8.1概述8.1.1壓力的基本概念和計量單位1.壓力名詞與定義1)壓力——垂直而均勻地作用在單位面積上的力稱為壓力。壓力可表示為(8-1)式中，p—壓力；F—垂直作用力；S—受力面積。2)絕對壓力——以完全真空（絕對壓力零位）作參考點的壓力稱為絕對壓力，用符號pi表示。3)大氣壓力——由地球表面大氣層空氣柱重力所產(chǎn)生的壓力，稱為大氣壓力，用符號p0表示。8.1.1壓力的基本概念和計量單位
2、4)表壓力——以大氣壓力為參考點，大于或小于大氣壓力的壓力稱為表壓力。工業(yè)上所用的壓力儀表指示值多數(shù)為表壓力。5)差壓(力)任意兩個相關(guān)壓力之差稱為差壓(Δp)。8.1.1壓力的基本概念和計量單位2.壓力的計量單位在國際單位制中，壓力的單位為牛頓/米2，用符號N/m2表示；壓力單位又稱為帕斯卡或簡稱帕，符號為Pa。1Pa＝1N/m2。因帕單位太小，工程上常用千帕(kPa)或兆帕(MPa)表示。我國已規(guī)定帕斯卡為壓力的法定計量單位。由于歷史發(fā)展的原因、單位制的不同以及使用場合的差異，壓力還有多種不同的單位。各種壓力單位間的
3、換算關(guān)系列于表8-1中。8.1.1壓力的基本概念和計量單位表8-1壓力單位換算表單位帕Pa(N/m2)巴(bar)毫米水柱(mmH2O)標準大氣壓(atm)工程大氣壓(kgf/cm2)毫米汞柱(mmHg)帕Pa(N/m2)11×10-51.019716×10-10.9869236×10-51.019716×10-50.75006×10-2巴(bar)1×10511.019716×1040.98692361.0197160.75006×103毫米水柱(mmH2O)0.980665×100.980665×10-410.967
4、8×10-41×10-40.73556×10-1標準大氣壓(atm)1.01325×1051.013251.033227×10411.0332760工程大氣壓(kgf/cm2)0.980665×1050.9806651×1040.9678411735.56毫米汞柱(mmHg)1.333224×1021.333224×10-31.35951×101.316×10-31.35951×10-318.1.1壓力的基本概念和計量單位8.1.2壓力檢測方法8.1概述8.1.2壓力檢測方法根據(jù)測壓原理的不同，壓力檢測方法主要有以下幾類
5、：這種方法是按照壓力的定義，通過直接測量單位面積上所受力的大小來檢測壓力。如液柱式壓力計和活塞式壓力計。彈性力平衡法利用彈性元件受壓力作用發(fā)生彈性變形而產(chǎn)生的彈性力與被測壓力相平衡的原理來檢測壓力。2.彈性力平衡法1.重力平衡法8.1.2壓力檢測方法彈性元件在壓力作用下會因發(fā)生彈性變形而形成彈性力，當彈性力與被測壓力相平衡時，其彈性變形的大小反映了被測壓力的大小，因此可以通過測量彈性元件位移變形的大小測出被測壓力。這種方法根據(jù)壓力作用于物體后所產(chǎn)生的各種物理效應(yīng)來實現(xiàn)壓力測量。3.物性測量法8.2.1彈性壓力計8.2.2
6、電測式壓力計8.2常用壓力檢測儀表彈性壓力計根據(jù)所用彈性元件的不同構(gòu)成了多種型式的彈性壓力計，其基本組成如圖8-2所示。8.2.1彈性壓力計8.2.1彈性壓力計1.彈性元件彈性壓力計的測壓性能主要取決于彈性元件的彈性特性，它與彈性元件的材料、加工和熱處理質(zhì)量有關(guān)，同時還與環(huán)境溫度有關(guān)。工業(yè)上常用的彈性元件結(jié)構(gòu)和測壓范圍如表8-2所示。彈簧管式波紋管式彈性膜式單圈彈簧管多圈彈簧管波紋管平薄膜波紋膜撓性膜0～106kPa0～105kPa0～103kPa0～105kPa0～103kPa0～102kPa表8-2彈性元件的結(jié)構(gòu)和壓
7、力測量范圍8.2.1彈性壓力計彈簧管又稱波登管(法國人波登發(fā)明)，是一根彎成圓弧狀、管截面為扁圓形的空心金屬管，其一端封閉并處于自由狀態(tài)，另一端開口為固定端，被測壓力由固定端引入彈簧管內(nèi)腔。特點：測量范圍大，可用于高、中、低壓或真空度的測量。波紋管是一端封閉的薄壁圓管，壁面是環(huán)狀波紋。被測壓力從開口端引入，封閉端將產(chǎn)生位移。特點：位移相對較大，靈敏度高，用于低壓或差壓測量。8.2.1彈性壓力計彈性膜片是外緣固定的片狀彈性元件，有平膜片、波紋膜片和撓性膜片幾種形式，其彈性特性由中心位移與壓力的關(guān)系表示，用于低壓、微壓測量。
8、特點：平膜片位移很小，波紋膜片壓有正弦、鋸齒或梯形等環(huán)狀同心波紋，撓性膜片僅用作隔離膜片，需與測力彈簧配用。2.彈簧管壓力計彈簧管式壓力計是工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用很廣泛的一種測壓儀表，以單圈彈簧管結(jié)構(gòu)應(yīng)用最多，其結(jié)構(gòu)如圖8-3所示。8.2.1彈性壓力計特點：結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，價格低廉，測壓范圍寬，精度高。8.2.1彈性壓力
