第二章壓力檢測儀表ppt課件.ppt

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1、第二章壓力檢測儀表2.1概述2.1.1壓力的概念與壓力單位1．壓力的概念工程上統(tǒng)稱介質(zhì)垂直作用在單位面積上的力為壓力。2．壓力的單位國際單位制法定單位：帕斯卡（Pa）。常用壓力單位換算關(guān)系。1MPa=10.1972Kgf/cm21atm=101.325kPa=760mmHg1mmH2O=9.80662Pa（1）絕對壓力P：介質(zhì)的真實壓力。（2）表壓力：（3）負壓力：壓力儀表指示的壓力均為表壓力。3．壓力的表示方法2.1.2壓力測量儀表的分類（1）液柱式壓力計（2）彈性式壓力計（3）活塞式壓力計（4）電測式壓力計2.2.1彈性元件特點：結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、使用方便、測量范圍寬，附加電氣

2、變換、控制裝置，可實現(xiàn)壓力遠傳、報警、控制等。彈性元件：壓力作用下產(chǎn)生彈性變形，是彈性式壓力計的測壓敏感元件。常用彈性壓力計彈性元件：2.2彈性式壓力計（1）彈簧管結(jié)構(gòu)簡單，測量范圍很廣，最高可達109Pa。（2）波紋管剛度小、位移量大，靈敏度高，用來測量較低的壓力。（3）膜片膜盒膜片剛度大、位移量小，靈敏度低。彈性元件的材料:有金屬（銅基、鐵基、鎳基、鈮基彈性合金合金）、石英、陶瓷和硅材料等。彈性元件的基本特性：剛度：產(chǎn)生單位位移所需要的壓力。彈性滯后：是指彈性材料在加載、卸載的正反行程中,相同壓力下變形不同,位移曲線是不重合的。彈性后效：是指載荷在停止變化之后，彈性元件在一段時間

3、之內(nèi)還會繼續(xù)產(chǎn)生類似蠕動的位移。溫度系數(shù)：溫度改變1度引起的剛度的變化。2.2.2彈簧管壓力表1．彈簧管測壓原理被測壓力p作用于彈簧管內(nèi)腔后，其截面變形-變園。但是，彈簧管弧長度拉伸變形可以忽略不計，彈簧管微元截面繞管軸心逆時針方向轉(zhuǎn)動。所有彈簧管截面微元變形累積的結(jié)果，使整個彈簧管中心角減小，彈簧管產(chǎn)生向外挺直的擴張變形，自由端向右上方位移。圖2.3彈簧管的測壓原理――彈簧管材料的泊松系數(shù)和彈性模量；R——彈簧管圓弧外半徑；a、b——彈簧管截面長半軸、短半軸；h――彈簧管的壁厚；k――彈簧管的幾何參數(shù)，――系數(shù)；k――與彈簧管結(jié)構(gòu)、尺寸、材料有關(guān)的常數(shù)。結(jié)論（1）彈簧管變形與彈簧管

4、結(jié)構(gòu)及尺寸有關(guān)。（2）彈簧管變形與彈簧管材料性能有關(guān)。（3）彈簧管變形與被測壓力P成正比。彈簧管的截面形狀：有扁圓形、橢圓形、D型、雙零形、8字形。彈簧管的材料：磷錫青銅（QSn4-0.3）、彈簧銅（50CrVA）；不銹鋼（1Cr18Ni9Ti）或恒彈性合金鋼（N42CrTi,Ni42Cr6Ti）。2．彈簧管的結(jié)構(gòu)和材料圖2.4常見彈簧管截面形狀3．彈簧管壓力表的組成原理彈簧管壓力表結(jié)構(gòu)：由彈簧管、傳動放大機構(gòu)（包括拉桿、扇形齒輪、中心齒輪等）、指示裝置（指針和表盤）以及外殼等幾部分組成。圖2.5彈簧管壓力表結(jié)構(gòu)工作原理：被測壓力由接頭9通入彈簧管內(nèi)腔，使彈簧管1產(chǎn)生彈性變形，自由端

5、B向右上方位移。通過拉桿2使扇形齒輪3作逆時針偏轉(zhuǎn)，進而帶動中心齒輪4作順時針偏轉(zhuǎn)，于是固定在中心齒輪上的指針5也作順時針偏轉(zhuǎn)，從而指出被測壓力的數(shù)值。由于自由端B的位移量與被測壓力之間成正比例關(guān)系，因此彈簧管壓力表的刻度標尺是均勻的。量程調(diào)整：改變調(diào)整螺釘8在扇形齒輪的槽孔中位置，以改變傳動放大機構(gòu)的放大倍數(shù)，實現(xiàn)壓力表量程的調(diào)整。變差校正：游絲7始終給中心齒輪施加一個微小的力矩，使中心齒輪和扇形齒輪始終有一側(cè)齒面嚙合，以克服齒輪傳動嚙合間隙而產(chǎn)生的儀表變差。（1）按彈簧管結(jié)構(gòu)分：有單圈彈簧管壓力表、多圈彈簧管壓力表。（2）按測量精度分：有工業(yè)用壓力表（0.5級以下）、校驗用精密壓

6、力表。（3）按其用途分：有耐腐蝕壓力表、耐震壓力表、隔膜壓力表，氧氣壓力表、氨用壓力表等。4.彈簧管壓力表的形式圖2.6彈簧管壓力表的形式(a)徑向無邊(b)徑向后邊(c)徑向前邊(d)軸向無邊（e）軸向前邊（f）隔膜式壓力表公稱直徑（Φ40、Φ60、Φ100、Φ150、Φ250）。壓力計的測量范圍：常用的有0～1.0、1.6、2.5、4.0、6.0×10n系列。精度等級：4.0、2.5、1.5、1.0、0.5、?0.4、0.25、0.2、0.1級等。彈簧管壓力表的外形：徑向、軸向、直接安裝式、凸裝式、嵌裝式。2.2.3電接點壓力表作用：壓力越限報警、控制。結(jié)構(gòu)：在普通彈簧管壓力表上

7、附加觸點機構(gòu)而成。原理：當壓力超過上限設(shè)定值時，動觸點B和靜觸點A接觸，紅色信號燈LH的電路被接通，使紅燈點亮。若壓力低到下限設(shè)定值時，動觸點B與靜觸點C接觸，綠色信號燈LL的電路接通,綠燈亮，依此警示壓力超限。而當壓力回到上（下）限以內(nèi)時，靜觸點被上（下）限指針1、3擋住，動、靜觸點脫離接觸，信號燈均不亮。圖2.7電接點信號壓力表2.3霍爾式壓力計組成：由霍爾式壓力傳感器和顯示儀組成。2.3.1霍爾效應圖2.8霍耳效應原理霍爾元件：是置于磁場中的一半導體