压力测量的基本概念.pptx

第五章 压力测量 第五章 压力测量 基本教学内容 压力的 基本概念 液柱式压力计 U型管压力计、单管压力计、斜管式微压计 弹性式压力计 弹簧管式、膜片（盒）式、波纹管式 电气式压力测量 电容式压力压差变送器、霍尔压力变送器、压电 式压力传感器、固体压阻式压力压差传感器 压力检测仪表的选择与校验 压力 垂直作用于物体表面上的力 压强 垂直作用于单位面积物体表面上的力 在建筑环境与设备的测试中，并不严格区分压力和压强。通常所说的压力实际上是指压强。 压差 测量两个压力之差称压差 表压力 压力仪表指示的压力值 缺省情况下，所说的压力值即指表压力 表压力可正可负，为负时其绝对值称为真空度。 第一节 概述 一、基本概念 表压、绝对压力、真空度、大气压力间的关系 帕(Pa) N/m2，国际单位 兆帕(MPa) 106Pa 工程大气压， kgf/cm2 ，98070 Pa 约等于一个大气压（1.013e+5 Pa) ，“自来水压头是5公斤”，用的就是这个单位。 mmH2O， 9.81 Pa mmHg ，133 Pa 压力单位 压力测量方法 平衡法 使用重力平衡压力，测量重力，推算压力。  变形法 在压力作用之下弹性元件发生变形，测量变形量， 推算压力  电气法 在压力作用之下材料的某种电性质发生变化，测量 该电量，推算压力 第二节 液柱式压力计 分类 U型管压力计the U-shaped tube 单管压力计 斜管式微压计 特点：结构简单，使用方便，准确度比较高，常用于测量低压、负压、差压。 缺点：体积大，读数不方便，玻璃管易损坏。 常用的工作液：水银、水、酒精。当被测压强或压强差很小，且流体是水时，还可用甲苯、氯苯、四氯化碳等作为指示液。 一．U型管压力计 假设被测的介质为气体，可忽略被测介质的高度形成的静压值。根据流体静力学原理可得： U型管内径一般为5-20mm，为了减少毛细现象管子内径一般不少于10mm，读数精度±1mm 倒U形管压差计 将U形管压差计倒置，如图所示，称为倒U形压强计。 这种压强计的优点是不需要另加指示液而以待测流体指示，倒U形管的上部为空气。 这种压强计一般用于测量液体小压差的场合。 　 二．单管式压力计 因为A1、A2为常数，这样可通过一次读数进行压差测量。当A2/A1很小时，h1可忽略，公式简化为： Pd Px 直管 h1 h2 特点 结构一定，且A1，A2一定时，可直接读h2得出压力值(无需两次读数) 误差与A2/A1有关， A2/A1远小于0.001时，误差1% 三、斜管式压力计 P1 主要用于测量微小的压力、负压和压差。为了减少读数的相对误差，拉长液柱，将测量管倾斜放置。 微差压强计Micromanometer 压差计内装有两种密度相近且不互溶的指示液A 和C而指示液C与被测流体B亦应不互溶。 为了读数方便U管的两侧臂顶端各装有扩大室，俗称“水库”。扩大室的截面积要比U管的截面积大得多，使U管内指示液A的液面差R很大，但两扩大室内的指示液C的液面变化却很微小，可以认为维持等高。 压差很小时，为扩大读数R，减小相对误差，可通过减少A，B液体密度差来实现。故可用此种方法来实现微小压差的测量。 工业上采用石蜡油-工业酒精组对 实验室采用苄醇-氯化钙溶液组对 补偿式微压计 四．液柱式压力计的测量误差及其修正 1．环境温度变化的影响及修正 对于一般的工业测量，主要考虑工作液密度变化对压力测量的影响。修正公式为： 2. 重力加速度变化的影响及修正 标准重力加速度下的工作液柱高度 使用地点的工作液柱高度 3．毛细现象的影响 表面弯月型，通过加大管径来消除  酒精：d≥3mm，水银：d≥3mm 问题？ 斜管式微压计用水作介质，可以吗？ 液柱式压力计，水作工作介质，为了便于读数，在水中加入红墨水，可以吗？ 斜管式微压计，调零时，总调不到，可能的原因是什么？ 斜管式微压计，测量时看不到液柱，是怎么回事？ 五、液柱式压强计使用注意事项 液柱式压强计虽然构造简单、使用方便、测量准确度高，但耐压程度差、测量范围小、容易破碎，其示值与工作液体密度有关，因此在使用中必须注意以下几点： （1）若取压点不在同一水平面，用液柱式压强计测量压强差时，必须考虑取压点的位能。如图 设取压点1、2相对与某基准面的垂直距离分别为z1、z2，则有 （2）被测压强不能超过仪表测量范 （3）正确选择充液介质 ①测低压充低密度介质（可使h大） ②测高压充高密度介质（否则冒顶） ③要避免充液与被测介质有化学反应 （4）液柱压强计安装位置应避开过热、过冷及有震动的地