new第3章 压力测量.ppt

热工测量仪表 教师： 段 宇 Email： duanyu2007cn@163.com 第三章 压力测量 液柱式压力测量 弹性式压力测量 电气式压力测量 压力测量仪表的使用 概 述 1、压力 ——单位面积上垂直作用的力。 2、压力单位 ——帕斯卡 1Pa＝1N/m2(牛/米2) 概 述 3、压力的表示方法 绝对压力(Pabs) 表压（正压）(Pmtr＝ Pabs－ Patm) 真空（负压）(Pvcm＝ Patm－Pabs ) 差压 概 述 4、压力测量的主要方法和分类 1）液柱式 Px→ 液柱高度差 2）弹性式 Px→ 弹性元件的位移或力 3）电气式 Px→ 各种电量 4）负荷式 Px→ 平衡砝码的重力 §3-1 液柱式压力测量 U形管压力计 单管式压力计 斜管式微压计 依靠液柱压头与被测差压(压力)相平衡来工作的 测量范围不大，主要用于正、负微压的测量，如炉膛烟压，风道风压及测速装置的差压等等。 U形管压力计 单管式压力计 单管式压力计 原理图： 斜管式微压计 原理图： 斜管式微压计 使用方法： 测正压：被测压力通入大容器； 测负压：被测压力通入肘管； 测差压：将较高的压力通入大容器而将较低的压力通入肘管。 斜管式微压计 实例图： 液柱式压力计的测量误差 1）环境温度变化引起封液密度和标尺长度变化； 2）重力加速度的变化引起的误差； 3）毛细现象，使封液表面形成弯月面，导致读数误差。 §3-2 弹性式压力测量 一、弹性元件的测量原理 二、弹性元件的特性 三、弹性式压力表 一、弹性元件测量原理 弹性元件在负荷（压力、力或力矩）作用下，产生相应的变形（位移或转角），此变形与负荷之间的有一定的函数关系。 二、弹性元件的特性 1、输出特性（弹性特性） 2、刚度和灵敏度 3、不完全弹性 （弹性迟滞和弹性后效） 二、弹性元件的特性 1、输出特性：F= f (px) 或 x = f (px) 二、弹性元件的特性 2、刚度和灵敏度： 刚度(K)：使弹性元件产生单位变形所需要的负荷。 灵敏度(S)：在单位负荷作用下产生的变形。 K=1/S K大 S小→大量程压力； K小 S大→微小波动压力 二、弹性元件的特性 3、弹性迟滞和弹性后效： 二、弹性元件的特性 弹性后效 ——弹性元件加负荷或减负荷到某一数值时，弹性变形不能同时达到相应值，而是要经过一段时间后才能达到应有的应变量。 三、弹性式压力表 金属膜片式压力表 波纹管式压力表 弹簧管式压力表 金属膜片式压力表 金属膜片式压力表 实物图： 金属膜片式压力表 膜盒压力表 适用于测量空气或其它无腐蚀性气体的微压或负压。 锅炉上常用于测量送风系统、制粉系统、炉膛负压和尾部烟道的压力测量。 测量范围为150～4000Pa。 精确度等级一般为2.5级。 波纹管式压力表 波纹管——具有等间距同轴环状波纹，能沿轴向伸缩 波纹管式压力表 双波纹管差压表 在电厂中主要作为水位的显示仪表或变送器使用，有时也作为流量显示仪表； 通入仪表的正、负压室的静压一般很高，但测的静差压不大。测量的差压值上限可达0.4MPa，耐工作压力上限可达40MPa; 精确度可达1.0～1.5级。 弹簧管式压力表 弹簧管 测量范围：真空到103MPa；不能测差压。 实物图： 弹性式压力表的特点 结构简单，使用方便和价格低廉 应用范围广、测量范围宽 只能测表压和负压 就地显示 §3-3 电气式压力测量 压力（差压）传感器（Pressure Senser） 能够感受压力（差压）并能按一定规律将其转换成相同或不同性质的输出变量的仪表。 变送器（Transducer） 输出为标准信号（电信号）, 如 4-20mA电流信号。 电位器式压力传感器 电感式压力（差压）传感器 霍尔压力传感器 电容式压力（差压）变送器 振弦式压力变送器 应变式压力变送器 力平衡式压力变送器 电位器式压力传感器 原理： px →弹性元件s1 →电位器滑动触点s2 →Rx →U 实例：电位器式压力变送器与XCZ-104组合使用 使用注意事项： 存在滑动摩擦阻力，电位器易磨损、受污染。 不宜在有振动和有腐蚀性气氛的环境中使用。 电感式压力传感器 原理： px →弹性元件s →线圈的电感L→U 差动变压器式（互感式）压力测量 注意事项： 电源 i 、f 变大则灵敏度变大；但i 过大线圈发热，f 过高则铁芯涡流损失变大。 由于两次级线圈不完全对称，S=0时有残存电势。 霍尔压力传感器