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1、壓力和壓差測(cè)量第六組壓力的概念壓力垂直作用在單位面積上的力,或流體中單位面積上承受的力。物理學(xué)上稱之為“壓強(qiáng)”,俗稱“壓力”。絕對(duì)壓力與表壓力之間的關(guān)系表壓力=絕對(duì)壓力-大氣壓絕對(duì)壓力=表壓力+大氣壓1、重力平衡方法常用壓力測(cè)量方法(1)液柱式壓力計(jì)基于液體靜力學(xué)原理。被測(cè)壓力與一定高度的工作液體產(chǎn)生的重力相平衡,可將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成為液柱高度差進(jìn)行測(cè)量。(2)負(fù)荷式壓力計(jì)基于重力平衡原理。將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為液柱高度或平衡重物的重量來(lái)測(cè)量。特點(diǎn)1)適用于測(cè)量正壓、負(fù)壓和絕對(duì)壓力,測(cè)壓上限高,用作校驗(yàn)儀表;(2)測(cè)
2、量范圍寬,如單活塞壓力計(jì)測(cè)量范圍達(dá)0.04~2500MPa、精度高(±0.01%)、性能穩(wěn)定可靠;(3)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本較高。2、彈性力平衡法此種方法利用彈性元件彈性變形的特性,變形產(chǎn)生的彈性力與被測(cè)壓力相平衡,測(cè)變形即可知壓力。特點(diǎn):(1)可測(cè)壓力、負(fù)壓、絕對(duì)壓力和壓差;(2)類型多,應(yīng)用廣。3、物理特性測(cè)量方法基于在壓力作用下,測(cè)壓元件的某些物理特性會(huì)發(fā)生與壓力成確定關(guān)系的變化。被測(cè)壓力直接轉(zhuǎn)換為各種電參量測(cè)量。二、液柱式壓力計(jì)液柱式壓力計(jì)是采用一定高度的液體所產(chǎn)生的靜壓力來(lái)平衡被測(cè)壓力的原理進(jìn)行壓力測(cè)量的
3、。其示值為大氣壓和被測(cè)介質(zhì)壓力之差。液柱式壓力計(jì)定型產(chǎn)品有:U形管壓力計(jì);單管壓力計(jì);傾斜式微壓計(jì)。U形管壓力計(jì)U型管壓力計(jì)是實(shí)驗(yàn)室常用的壓力計(jì)(如圖所示)。其測(cè)壓范圍為0~101.3kPa,它構(gòu)造簡(jiǎn)單、使用方便,測(cè)量精度較高,且容易制作。U型管壓力計(jì)由兩端開口的垂直U型玻璃管及垂直放置的刻度尺所構(gòu)成。管內(nèi)盛有適量的工作液體(常用汞、水或乙醇等),U型管的一端連接已知壓力(p1)的基準(zhǔn)系統(tǒng)(如大氣等),另一端連接到被測(cè)壓力(p2)系統(tǒng)。被測(cè)系統(tǒng)的壓力p2可由下式計(jì)算得到:P2=P1-ρg?h注:?h式中為被測(cè)
4、系統(tǒng)與基準(zhǔn)系統(tǒng)液面高度差,ρ為工作液體的密度,g為重力加速度。三、彈性式壓力計(jì)彈性壓力計(jì)是根據(jù)彈性元件受到壓力作用后,所產(chǎn)生的變形與壓力大小具有一一對(duì)應(yīng)的確定關(guān)系的力平衡原理進(jìn)行壓力測(cè)量的。1)彈性元件是指在受到外力作用時(shí)產(chǎn)生變形,而撤去外力后能夠恢復(fù)原狀的原件。2)輸出特性:變形位移X與彈性力F、被測(cè)壓力PX有如下關(guān)系:F=f(px)x=f(px)彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu)如圖所示.它主要由彈簧管、遠(yuǎn)傳式水表連桿機(jī)構(gòu)、指示機(jī)構(gòu)等組成。彈簧管壓力計(jì)彈簧管壓力計(jì)又稱波登管壓力計(jì)·它是一種常見(jiàn)的也是目前應(yīng)用最廣泛的工程儀
5、表,壓力計(jì)的七妥元件是一根育曲成弧形,電磁流量計(jì)螺旋形或s形等形狀的空心管子,其橫斷面為非斷面,一般最常用的形·面的短軸方向與管子彎曲的徑向方向一致。一、壓力表的選用壓力表的選用應(yīng)根據(jù)使用要求,針對(duì)具體情況作具體分析,我們常見(jiàn)的壓力表為彈簧管壓力表,除普通彈簧管壓力表之外,還有耐腐蝕的氨用壓力表和禁油的氧用壓力表。我們根據(jù)以下依據(jù)做出種類、型號(hào)、量程和精度等級(jí)的選擇。1、根據(jù)工藝生產(chǎn)中對(duì)壓力測(cè)量精度、被測(cè)壓力高低、以及對(duì)附加裝置的要求選擇。對(duì)于彈性式壓力表,為保證彈性元件能在彈性變形范圍內(nèi)可靠工作,在選擇壓力
6、表量程時(shí),必須根據(jù)被測(cè)壓力的性質(zhì)(壓力變化的快慢)留有足夠的余地。一般說(shuō)來(lái),在被測(cè)壓力較穩(wěn)定的情況下,最大壓力值不超過(guò)滿量程的3/4;在被測(cè)壓力波動(dòng)較大的情況下,最大壓力值不超過(guò)滿量程的2/3;為保證測(cè)量精度,被測(cè)壓力的最小值應(yīng)不低于滿量程的1/3。常見(jiàn)的壓力表量程有0-0.1、0-0.6、0-1、0-4、0-6、0-10、0-15MPa等,舉例說(shuō)如果工作壓力為0.4MPa,工作壓力比較穩(wěn)定,選擇0-1MPa的壓力表就可以了;如果工作壓力為7MPa、位于壓縮機(jī)出口壓力檢測(cè)點(diǎn),選擇0-15MPa量程的比較合適,
7、而選擇0-10MPa量程的表則略顯偏小。2、根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的溫度高低、粘度大小、腐蝕度、是否易燃易爆等要求選擇。3、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境選擇。如高溫、腐蝕、振動(dòng)等。電容式壓力傳感器測(cè)量原理:將彈性元件的位移轉(zhuǎn)換為電容量的變化。平行板電容器的電容量:ε為電容極板間介質(zhì)的介電常數(shù);A為兩平行板相對(duì)面積;d為兩平行板間距。實(shí)際測(cè)量中,大多采用保持其中兩個(gè)參數(shù)不變,而僅改變A或d一個(gè)參數(shù)的方法,把參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化。故有變極距式電容壓力傳感器和變面積式電容壓力傳感器。變極距式變面積式謝謝收看