第五章 壓力壓差測(cè)量及儀表ppt課件.ppt

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1、第五章壓力檢測(cè)及儀表主講人：王海軍垂直而均勻地作用在單位面積上的力式中?。小獕毫Γ≒a）Ｆ——均勻垂直作用力（N）Ｓ——受力面積（m2）單位:牛頓/米2（N/m2），簡(jiǎn)稱(chēng)“帕”，用符號(hào)“Pa”一、壓力的基本概念壓力的表示絕對(duì)壓力單位面積所受到的力相對(duì)壓力（表壓）絕對(duì)壓力與大氣壓之差真空度大氣壓與絕對(duì)壓力之差絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力真空度表壓標(biāo)準(zhǔn)大氣壓壓力的表示與單位p表P真P絕P絕大氣壓力線(xiàn)絕對(duì)壓力的零線(xiàn)當(dāng)被測(cè)壓力低于大氣壓力時(shí)，一般用負(fù)壓或真空度來(lái)表示。圖　絕對(duì)壓力、表壓、負(fù)壓（真空度）的關(guān)系工程上的“壓力”與力學(xué)中的“壓力”不表示同一個(gè)概念。壓力單位二、測(cè)壓儀表1643年，意

2、大利人托里拆利首先測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)的大氣壓力值為760毫米汞柱，奠定了液柱式壓力測(cè)量?jī)x表的基礎(chǔ)。1847年，法國(guó)人波登制成波登管壓力表，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用，很快在工業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用，一直是常用的壓力測(cè)量?jī)x表。二十世紀(jì)上半葉出現(xiàn)了遠(yuǎn)傳壓力表和電接點(diǎn)壓力表，從而解決了壓力測(cè)量值的遠(yuǎn)距離傳送和壓力的報(bào)警、控制等問(wèn)題。60年代以后，為適應(yīng)工業(yè)控制、航空工業(yè)和醫(yī)學(xué)測(cè)試等方面的要求，壓力測(cè)量?jī)x表日益向體積輕巧、耐高溫、耐沖擊、耐振動(dòng)和數(shù)字顯示等方向發(fā)展。根據(jù)敏感元件和轉(zhuǎn)換原理的不同，一般分為四類(lèi)：(1)液柱式壓力檢測(cè)一般采用充有水或水銀等液體的玻璃U形管或單管進(jìn)行測(cè)量。(2)彈性式壓力檢測(cè)根據(jù)

3、彈性元件受力變形的位移進(jìn)行測(cè)量。彈簧管/膜片/波紋管(3)電氣式壓力檢測(cè)利用敏感元件將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成電量進(jìn)行測(cè)量的。電勢(shì)、電阻。(4)活塞式壓力檢測(cè)根據(jù)液壓機(jī)液體傳送壓力的原理，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成活塞面積上所加平衡砝碼的質(zhì)量來(lái)進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量精度很高，允許誤差可以小到0.05％～0.02％。標(biāo)準(zhǔn)儀表。工業(yè)壓力表的分類(lèi)測(cè)量原理根據(jù)流體靜力學(xué)原理，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度進(jìn)行測(cè)量。1、液柱式壓力計(jì)Ｕ形管壓力計(jì)當(dāng)被測(cè)介質(zhì)的壓力px大于大氣壓力p時(shí)，管1中的工作液體液面下降，管2中的工作液體液面上升，一直到兩液面差的高度h產(chǎn)生的壓力與被測(cè)壓力相平衡時(shí)為止。如果被測(cè)介質(zhì)是氣體，可得到被測(cè)

4、壓力值px為Px=ρgh式中：ρ---工作液體的密度（kg/m3）；g---重力加速度（m/s2）。如果被測(cè)介質(zhì)是液體，平衡時(shí)還要考慮被測(cè)介質(zhì)的密度，被測(cè)壓力為Px=h(ρ-ρx)g式中：ρx---被測(cè)介質(zhì)的密度（kg/m3）液柱式壓力計(jì)的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格便宜，在一定的條件下比較容易得到較高的精度，目前還有廣泛的用途。但是由于它不能測(cè)量較高的壓力，也不能進(jìn)行自動(dòng)的指示和記錄，所以它的應(yīng)用范圍受到限制。一般可作為實(shí)驗(yàn)室中低壓的精密測(cè)量方法以及用于儀表的檢定校驗(yàn)。液柱式壓力計(jì)使用注意事項(xiàng)為減小毛細(xì)現(xiàn)象，U型管的內(nèi)徑一般為5-20mm,內(nèi)徑最好不小于10mm使用時(shí)保持

5、垂直減小兩次讀數(shù)誤差，讀數(shù)時(shí)眼睛與液面平齊，以封液彎月面頂部切線(xiàn)為準(zhǔn)讀取液面高度。應(yīng)選擇密度小的封液，以增大左右管液體的高度差，減小讀數(shù)誤差。（水，汞，四氯化碳）常用于低壓、負(fù)壓或壓力差的檢測(cè),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。某些介質(zhì)的隔離液●液柱壓力計(jì)安裝位置應(yīng)避開(kāi)過(guò)熱、過(guò)冷和有震動(dòng)的地方。●由于液體的毛細(xì)現(xiàn)象，在讀取壓力值時(shí)，視線(xiàn)應(yīng)在液柱面上，觀察水時(shí)應(yīng)看凹面處，觀察水銀面時(shí)應(yīng)看凸面處。單管式壓力計(jì)原理：大容器中封液的減少等于管中封液的增加h2f=h1A（f,A,分別為管子截面積和大容器的截面積)所測(cè)差壓：三、斜管式微壓計(jì)特

6、點(diǎn)：因?yàn)閘比h2放大了1/sinα倍，所以讀數(shù)得相對(duì)誤差小改變?chǔ)量筛淖僰值，但不得小于150，傾斜角度越小，l越長(zhǎng)，測(cè)量靈敏度就越高；但不可太小，否則液拉長(zhǎng)且易沖散，讀數(shù)較困難，誤差增大。斜管式微壓計(jì)應(yīng)用范圍：一般100~2500pa測(cè)量原理P=G/S所以G=P?S精確度高常用作標(biāo)準(zhǔn)儀表，檢驗(yàn)其它壓力計(jì)2、活塞式壓力計(jì)YS/YU-6，60，250，600活塞式壓力計(jì)一、原理將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件變形的位移二、根據(jù)敏感元件形式的不同可以分為以下3類(lèi)：彈簧管式壓力表薄膜式壓力表波紋管式壓力表P彈簧管式彈性元件P膜片式彈性元件3、彈性式壓力計(jì)三、彈性元件彈性元件是彈性壓力表的敏

7、感元件，測(cè)壓范圍不同，所用的彈性元件亦不同。常用的彈性元件有彈簧管式、薄膜式和波紋管式。P彈簧管式彈性元件P膜片式彈性元件（1）彈簧管式彈性元件彈簧管式彈性元件的測(cè)壓范圍較寬，可測(cè)量高達(dá)1000MPa的壓力。單圈彈簧管是彎成圓弧形的金屬管子，它的截面做成扁圓形或橢圓形。為了增加自由端的位移，可以制成多圈彈簧管。（2）薄膜式彈性元件薄膜式彈性元件根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同還可以分為膜片與膜盒等。它的測(cè)壓范圍較彈簧管式的為低。膜片式彈性元件，它是由金屬或非金屬材料做成的具有彈性的一張膜片(有平膜片與波紋膜片兩種形式)，在壓力作用下