第9章9.3.4压力计量.ppt

9.3.6 压力计量 工程上的压力=物理学中的压强： 压力计量仪器仪表分类： 1. 液体式 2. 弹簧式 3. 活塞式 4. 电测式和数字式 1．液体式 利用液柱的高度差来测试压力的仪器 常用液体式压力仪器： 水银气压计 U型(双管)和杯型(单管)压力计 环天平式压力计 钟罩式压力计 补偿式微压计 斜管微压计 2．弹簧式 常见弹簧式压力仪表： 弹簧管式 膜片式 膜盒式 波纹管式 3．活塞式 工作原理： 流体静压原理＋帕斯卡原 理主要用于标准压力量值的传递 当前在所有的压力计量中，精度最高 YS-60型活塞压力计 4．电测式 常用电测式 压力仪表： 应变式 固态压阻式 压电式 电感式 电容式 振频式 a．应变式压力传感器 压力变化→电阻值变化 应变片——金属导体或半导体阻 值随压力所产生的应变 而变化 b．压电式压力传感器 压电效应——某些晶体受压力作用 发生机械变形时， 在其相对的两个侧面 上产生异性电荷 常用材料：石英和钛酸钡 c．光导纤维压力传感器 利用光波传导压力信息 特点：不受电磁干扰,电气绝缘 好,耐腐蚀, 无电火花, 可 以在高压、易燃易爆环 境中测量压力 灵敏高度，可挠性好， 可插入狭窄空间进行测量 5．数字式 9.3.7 真空计量 真空——在给定的空间内，低于一个标准 大气压的气体状态 真空的划分： 粗真空： 105 中真空： 3×103 高真空： 10-1 超高真空： 10-4 极高真空： 10-7 真空计量方法 1. 绝对法 A. U型压力计（标准差压计） 根据U型管内两液柱面的高度差来求得压力值 适用对象：粗真空和低真空 B. 麦克劳压缩式真空计（麦氏真空计） 根据气体的压差及气体的压缩比等参数，由玻义耳—马略特定律求得绝对压力值 适用对象：低真空 PM-2麦氏真空计 YB-150B 精密真空表(标准真空表) -0.1～0MPa 2. 相对法 高真空测量装置：热阴极电离真空计 工作原理：气体分子被电离所产生的正离子 数与气体分子密度成正比；测量 出离子数目就可以测得真空系统 的压强。 电离气体的方法：用加速电子轰击气体分子 ZDK 热阴极电离真空计 热阴极发射电子电离气体分子，离子被收集极收集，根据收集的离子流大小来测量气体压强 低真空测量装置：电容薄膜真空计 根据弹性薄膜在压差作用下产生应变而引起电容变化的原理制成 组成：电容式薄膜规管(电容式压力传感器)+测量仪器 仪器结构（依测量电容方法): A. 偏位法 B. 零位法——是一种补偿法，具有较高测量精度。低真空副标准真空计采用了零位法结构  组成：电容式薄膜规管 测量电桥电路 直流补偿电源 低频振荡器 低频放大器 相敏检波器 指示仪表 电容式薄膜规管的中间装着一张金属弹性膜片，在膜片的一侧装有一个固定电极，当膜片两侧的压差为零时，固定电极与膜片形成一个静态电容C0，它与电容C1串联后作为测量电桥的一条桥臂，电容C2、C3和C4与C5的串联电容组成其它三条桥臂。 金属弹性膜片将薄膜真空规管隔离成两个室，分别为接被测真空系统的测量室和接高真空系统(pb10-3Pa)的参考压力室。在这两个室的连通管道上设置一个高真空阀门7。测量时，先将阀门7打开，用高真空抽气系统将规管内膜片两侧的空间