熱工測(cè)試技術(shù)06壓力ppt課件.ppt

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1、第六章壓力測(cè)量第一節(jié)常規(guī)測(cè)壓儀表和傳感器第二節(jié)氣流壓力測(cè)量第三節(jié)測(cè)壓儀表的標(biāo)定第四節(jié)壓力測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性第五節(jié)內(nèi)燃機(jī)氣缸動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量第一節(jié)概述熱力發(fā)電：汽包壓力、汽輪機(jī)監(jiān)視段壓力、凝汽器真空度等;內(nèi)燃機(jī)：氣缸內(nèi)壓力、進(jìn)氣壓力等。壓力(壓強(qiáng))可用絕對(duì)壓力或表壓力表示。絕對(duì)壓力：以完全真空作為零標(biāo)準(zhǔn)的壓力，即作用于單位面積上的全部壓力;表壓力：壓力儀表上所指示的壓力，也稱相對(duì)壓力，即絕對(duì)壓力與當(dāng)?shù)卮髿鈮旱牟钪?。在SI中，壓力的單位是帕斯卡或帕(Pa)。工程上常用工程大氣壓、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、巴及毫米汞柱等單位表示。表壓力、絕對(duì)壓力、負(fù)壓或真空度當(dāng)被測(cè)壓力低于大氣壓力時(shí)，一般用負(fù)壓或真空

2、度來(lái)表示。p表P真P絕P絕大氣壓力線零線絕對(duì)壓力、表壓、負(fù)壓(真空度)關(guān)系▲兆帕（MPa）;千帕（kPa）;帕（Pa）※書(shū)寫(xiě)時(shí)均要區(qū)分大小寫(xiě)▲磅力/英寸2（lbf/in2,psi）▲毫米汞柱（mmHg）▲英寸汞柱（inHg）▲毫米水柱（mmH2O）▲英寸水柱（inH2O）▲千克力/厘米2（kgf/cm2）▲物理大氣壓（atm）▲巴（bar）;毫巴（mbar）▲托（Torr）常用壓力計(jì)量單位及其標(biāo)識(shí)符號(hào)帕(Pa)N/m2，國(guó)際單位兆帕(MPa)106Pa工程大氣壓，kgf/cm2，98070Pa約等于一個(gè)大氣壓（1.013×105Pa)mmH2O，9.81PammHg，133Pa

3、2)彈性力與被測(cè)壓力的平衡法：根據(jù)彈性元件受壓變形。彈簧管壓力計(jì)、波紋管扭力計(jì)和波紋管壓差計(jì)等。根據(jù)測(cè)壓原理，將壓力測(cè)量方法分為:1)重力與被測(cè)壓力的平衡法：直接測(cè)量單位面積上所承受的垂直方向上力的大小。液柱式壓力計(jì)和活塞式壓力計(jì)等。3)利用物質(zhì)某些與壓力有關(guān)的物理性質(zhì)進(jìn)行測(cè)壓：如壓阻式傳感器、壓電式傳感器；精度高、體積小、動(dòng)態(tài)特性好等。第二節(jié)常見(jiàn)測(cè)壓儀表和傳感器一、液柱式測(cè)壓儀表利用工作液的液柱重力與被測(cè)壓力平衡，由液柱高度確定被測(cè)壓力大小。工作液有水、酒精和水銀等。液柱式壓力計(jì)優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便缺點(diǎn)精度受工作液的毛細(xì)管作用、密度及視差等因素的影響，測(cè)量范圍較窄，一般用來(lái)

4、測(cè)量較低壓力、真空度或壓力差。常見(jiàn)類型：(一)U形管壓力計(jì)兩側(cè)壓力p1和p2與封液液柱高度h關(guān)系封液為水或水銀，為避免毛細(xì)管作用，封液可選用酒精或苯。最大測(cè)壓不超過(guò)0.2MPa。△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。U形管壓力計(jì)(二)單管壓力計(jì)當(dāng)F1?F2，且ρ?ρ1時(shí)，兩側(cè)壓力差為F1、F2分別為容器和測(cè)壓管的截面積;h2為封液液柱高度。由于U形管壓力計(jì)需兩次讀取液面高度，為使用方便，采用一次讀取液面高度的單管壓力計(jì)。被測(cè)壓力通過(guò)升降管6接入微壓計(jì)，當(dāng)容器內(nèi)的壓力高于環(huán)境大氣壓時(shí)，升降管中的液面上升，浮子4也隨之上升，浮子下端

5、掛有刻度板9，根據(jù)刻度讀出壓力。1-毛玻璃；2-目鏡；3-寬斷面容器；4-浮子；5、8-壓力接頭；6-升降管；7-軟管；9-玻璃刻度；10-測(cè)量液體；11-投影裝置；12-燈泡電廠用它測(cè)爐膛和煙道各處負(fù)壓。(三)斜管微壓計(jì)兩側(cè)壓力差為斜管微壓計(jì)的刻度比U形管式放大了1/sinα倍，測(cè)量微壓(2-2000Pa)。傾斜角度越小，L越長(zhǎng)，測(cè)量靈敏度越高；但α太小，液柱易沖散，讀數(shù)困難，誤差增大。為提高精確度，可選用密度小的酒精作為工作液體。(四)液柱式壓力計(jì)的測(cè)量誤差及修正1.環(huán)境溫度變化的影響當(dāng)環(huán)境溫度偏離20℃時(shí)，封液密度改變，修正公式為h20——20℃時(shí)的封液液柱高度；h——溫

6、度t時(shí)封液液柱高度;αV——封液的體膨脹系數(shù);t——測(cè)量時(shí)的實(shí)際溫度。2.重力加速度變化的修正H、φ分別為測(cè)量地點(diǎn)的海拔高度和緯度;gN為標(biāo)準(zhǔn)重力加速度；R為地球的公稱半徑。3.毛細(xì)現(xiàn)象的影響封液在管內(nèi)由于毛細(xì)現(xiàn)象使液柱產(chǎn)生附加的升高或降低，引起讀數(shù)誤差。應(yīng)加大管徑以減少毛細(xì)現(xiàn)象。當(dāng)封液為酒精時(shí)，管子內(nèi)徑d>3mm；封液為水或水銀時(shí)，管子內(nèi)徑d>8mm。4.其他誤差使用時(shí)應(yīng)使壓力計(jì)處于垂直位置。讀數(shù)時(shí)，對(duì)水和酒精，眼睛應(yīng)與凹面持平;對(duì)水銀，則應(yīng)與凸面持平。二、彈性測(cè)壓儀表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，讀數(shù)方便，價(jià)格便宜。根據(jù)彈性元件，分為彈簧管壓力計(jì)、膜式壓力計(jì)等。(一)彈簧管壓力計(jì)彈簧管的

7、截面呈橢圓形或扁圓形，一端封閉為自由端，另一端固定在儀表的外殼上，并與被測(cè)介質(zhì)相連。壓力介質(zhì)進(jìn)入橢圓管內(nèi)腔后，由于橢圓形短軸方向的內(nèi)表面積比長(zhǎng)軸方向大，故受力也大，管子趨于變圓，產(chǎn)生彈性變形，使彎成圓弧狀的彈簧管向外伸張。半圓形雙圓形8字形為提高彈簧管靈敏度，增加自由端位移，采用螺旋形彈簧管或S形彈簧管。彈簧管壓力表量程和精度系列我國(guó)目前彈簧管壓力表量程系列，1,1.6,2.5,4.0,6.0kPa以及10n倍精度系列，精密表0.1,0.16,0.25,0.4工業(yè)表1.0,1.5,2.5彈簧