压力测量系统.ppt

5.压力测量系统 压力:单位面积上的作用力。 分类: 稳定压力,瞬态压力 低压,高压,中压 负压,真空度 流体压力 1 kgf/cm2 = 0.9807×105Pa 1mmH2O = 0.9807×10Pa 1 mmHg = 1.332×102Pa 1atm = 1.01325×105Pa 1bar=105Pa 流体压力:静压,动压,总压。 压力检测方法 1.平衡法：通过仪表使液柱高度的重力或砝码的重量与被测压力相平衡的原理测量压力 2.弹性法：利用各种形式的弹性元件，在被测介质的表压力或负压力作用下产生的弹性变形来反映被测压力的大小 3.电气式：用压力敏感元件直接将压力转换成电阻、电荷量等电量的变化 压力测量仪表的分类 压力传感器从其原理及结构来看可分为：液柱式、机械式及电气式。 测量压力的仪表，按信号原理不同，大致可分为四类： 液柱式：根据流体静力学原理，把被测压力转换成液柱高度。 机械式：根据弹性元件受力变形的原理，将被测压力转换成位移。 电气式：将被测压力转换成各种电量，如电感、电容、电阻、电位差等，依据电量的大小实现压力的间接测量。 活塞式：根据水压机液体传送压力的原理，将被测压力转换成活塞面积上所加平衡砝码的质量。 由液柱产生的压力和被测压力相平衡并用液柱高度表示相应压力。 优点：结构简单，使用方便，有相当高的准确度，在本专业中应用很广泛。 缺点：量程受液柱高度的限制，体积大，玻璃管容易损坏及读数不方便。 采用水银或水为工作液，用U形管或单管进行测量，常用于低压、负压或压力差的检测。 被广泛用于实验室压力测量或现场锅炉烟、风道各段压力、通风空调系统各段压力的测量。 P=P0+h(γ1- γ2) γ2 γ1 ,不计 P=P0+γ1h=ρgh 读数:从顶点水平方向读数。最小单位,光学放大,按弯月面切线方向。 单管式压力计:单管压力计是把U形管的一根管子换成大截面容器,由于容器截面积大500倍以上,这样测量时,可以认为容器的液面保持不变,只读一根管的数就行了,克服了U形管读两个数的缺点,误差减小。 5.1.2斜管式微压计 斜管式微压计是在单管式压力计的基础上作了改进,即把单管倾斜了一个角度,以便液柱高度放大。 主要用来测量微小压力 α越小,灵敏度越高,但液面拉的越长,影响读数的精确性,测量范围越小。 α≮15o 斜管式压力计,有一弧形支架,可以改变单管的角度,上面刻有数字,叫做倍率,使用时可放在一个倍率上,读出刻度值,乘以倍率,即为要测的值。 实际使用时读数： ΔP=P-P0=ρgl×倍率=9.81×读数×倍率N/m2 ρ=1000kg/m3,l为mm,1000消去了。 (1)水平安装,将底座调平,水平仪中气泡调到中心。 (2)连接管中不得漏气。 (3)测正压时,高压接正极,低压接负极。 (4)测压差时待测压力接正极。 (5)测压范围0-250mmH2O。 优点:结构简单,使用方便,价格低,精度高。 缺点:测压范围小,体积大,读数不直观。 利用弹性元件受力变形,再经机械机构放大转变为可直读的压力值。也称为弹性式压力计,压力表。 分类: 单圈、多圈弹簧管式压力计:测高压、中压、真空度、低压。 波纹膜片式:低压、微压。 膜盒式压力计:低压、微压。 弹性敏感元件（弹簧管） 在下图中，弹簧管将压力转换为角位移α 弹簧管放大图 压力传感器的外形及内部结构 感受元件是一个截面为椭圆形的空心管,弯成圆弧状,一端固定,一端自由,自由端封闭,固定端A与被测压力相接,当压力作用于管内腔时,管子椭圆截面的短轴要增大,长轴要缩短,因而,圆弧形空心管产生伸直变形,其自由端相对固定端转过一角度Δφ,由B点移到B点,位移量ΔH正比于压力P。 弹簧管,中心齿轮,扇形齿轮,张丝,拉杆,指针,标尺张丝:使中心齿轮与扇形齿轮只有一侧面接触,消除间隙误差。 扇形齿轮与拉杆连接位置可以改变,以调整传动比,(放大系数)。 P20MPa采用不锈钢或合金钢,镍铬合金,强度高,耐腐蚀 P20MPa,磷青铜,机械强度好,稳定。 精确测量:石英材料 0.016%误差,滞后小，温度影响小。 类型: 低压:铜合金 高压:合金钢 氨用:碳钢,禁铜 氧用:禁油 范围: 稳定压力:2/3上限 脉动:1/2上限 高压3/5上限 最低值1/3上限 根据上述要求,选择合适量程的仪表。 (1)选有代表