第五章压力、压差测量及仪表2.pptx

第五章 压力检测及仪表主讲人：王海军一、压力的基本概念垂直而均匀地作用在单位面积上的力式中　Ｐ——压力（Pa） Ｆ——均匀垂直作用力（N）　Ｓ——受力面积（m2） 单位: 牛顿/米2（N/m2），简称“帕”，用符号“Pa” 压力的表示与单位压力的表示绝对压力单位面积所受到的力相对压力（表压）绝对压力与大气压之差真空度大气压与绝对压力之差表压标准大气压绝对压力真空度绝对压力p表大气压力线P绝P真P绝绝对压力的零线图　绝对压力、表压、负压（真空度）的关系当被测压力低于大气压力时，一般用负压或真空度来表示。压力单位 工程上的“压力”与力学中的“压力”不表示同一个概念。二、测压仪表 1643年，意大利人托里拆利首先测定标准的大气压力值为760毫米汞柱，奠定了液柱式压力测量仪表的基础。1847年，法国人波登制成波登管压力表，由于结构简单、实用，很快在工业中获得广泛应用，一直是常用的压力测量仪表。 二十世纪上半叶出现了远传压力表和电接点压力表，从而解决了压力测量值的远距离传送和压力的报警、控制等问题。60年代以后，为适应工业控制、航空工业和医学测试等方面的要求，压力测量仪表日益向体积轻巧、耐高温、耐冲击、耐振动和数字显示等方向发展。工业压力表的分类根据敏感元件和转换原理的不同，一般分为四类：(1) 液柱式压力检测 一般采用充有水或水银等液体的玻璃U形管或单管进行测量。(2) 弹性式压力检测 根据弹性元件受力变形的位移进行测量。 弹簧管/膜片/波纹管(3) 电气式压力检测 利用敏感元件将被测压力转换成电量进行测量的。电势、电阻。(4) 活塞式压力检测 根据液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 加平衡砝码的质量来进行测量。 测量精度很高，允许误差可以小到0.05％～0.02％。 标准仪表。1、液柱式压力计 测量原理 根据流体静力学原理，将被测压力转换成液柱高度进行测量。Ｕ形管压力计 当被测介质的压力px大于大气压力p时，管1中的工作液体液面下降，管2中的工作液体液面上升，一直到两液面差的高度h产生的压力与被测压力相平衡时为止。 如果被测介质是气体，可得到被测压力值px为 Px=ρgh式中：ρ---工作液体的密度（kg/m3）；g---重力加速度（m/s2）。如果被测介质是液体，平衡时还要考虑被测介质的密度，被测压力为Px=h(ρ-ρx)g式中： ρx---被测介质的密度（kg/m3）液柱式压力计的特点 结构简单、使用方便、价格便宜，在一定的条件下比较容易得到较高的精度，目前还有广泛的用途。但是由于它不能测量较高的压力，也不能进行自动的指示和记录，所以它的应用范围受到限制。一般可作为实验室中低压的精密测量方法以及用于仪表的检定校验。 液柱式压力计使用注意事项 为减小毛细现象，U型管的内径一般为5-20mm, 内径最好不小于10mm使用时保持垂直减小两次读数误差，读数时眼睛与液面平齐，以封液弯月面顶部切线为准读取液面高度。应选择密度小的封液，以增大左右管液体的高度差，减小读数误差。（水，汞，四氯化碳）常用于低压、负压或压力差的检测,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。某些介质的隔离液 ●液柱压力计安装位置应避开过热、过冷和有震动的地方。●由于液体的毛细现象，在读取压力值时，视线应在液柱面上，观察水时应看凹面处，观察水银面时应看凸面处。 单管式压力计原理：大容器中封液的减少等于管中封液的增加 h2f=h1A（f,A,分别为管子截面积和大容器的截面积)所测差压： 三、斜管式微压计特点：因为l比h2放大了1/sinα倍，所以读数得相对误差小改变α可改变k值，但不得小于150，倾斜角度越小，l越长，测量灵敏度就越高；但不可太小，否则液拉长且易冲散，读数较困难，误差增大。斜管式微压计应用范围：一般100~2500paYS/YU-6，60，250，600活塞式压力计 2、活塞式压力计测量原理 P=G/S 所以 G=P?S精确度高常用作标准仪表，检验其它压力计PP 膜片式弹性元件 弹簧管式弹性元件3、弹性式压力计一、原理 将被测压力转换成弹性元件变形的位移二、根据敏感元件形式的不同可以分为以下3类：弹簧管式压力表薄膜式压力表波纹管式压力表PP 膜片式弹性元件 弹簧管式弹性元件三、弹性元件 弹性元件是弹性压力表的敏感元件，测压范围不同，所用的弹性元件亦不同。常用的弹性元件有弹簧管式、薄膜式和波纹管式。 （1）弹簧管式弹性元件 弹簧管式弹性元件的测压范围较宽，可测量高达1000MPa的压力。单圈弹簧管是弯成圆弧形的金属管子，它的截面做成扁圆形或椭圆形。为了增加自由端的位移，可以制成多圈弹簧管。（2）薄膜式弹性元件 薄膜式弹性元件根据其结构不同还可以分为膜片与膜盒等。它的测压范围