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文檔簡介

1、表壓與絕對壓力的區(qū)別我們生活的空間里充滿了大氣,而壓力的測量正是基于大氣壓進(jìn)行的。也就是說,通常是測量和顯示所測壓力與大氣壓間的差壓。這個差壓稱為表壓,壓力單位的后邊應(yīng)該帶有“G”,但通常都被省略了。比如: 輪胎的氣壓是230kPa,是指這個壓力比大氣壓高230kPa。也有很少的情況下會指絕對壓力,所以必須注意。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓用絕對壓力表示,是101.32kPa(1.0332kgf/cm²abs,1013mbar)。大型臺風(fēng)的氣壓是960mbar左右的低氣壓,這種情況下,天氣預(yù)報會播報為960hPa(百帕)。在地球表面上,每上升100m的高度,氣壓大概下降9hPa。珠穆朗瑪峰峰頂?shù)拇髿鈮?/p>

2、只有320hPa。不以這樣變化的大氣壓為基準(zhǔn),而以真空狀態(tài)為參考壓力的差壓稱為絕對壓力,壓力單位后帶“abs”,以示同表壓的區(qū)別。氣壓僅用絕對壓力表示,所以可以省略“abs”。圖1: 表壓與絕對壓力我們也常使用氣壓與高度的關(guān)系來測量高度。如氣壓計用于飛機(jī)飛行高度的測量。在接近地面處高度誤差約為±10m,在距地面1萬米處為±50m左右,非常精確。但是在臺風(fēng)等低氣壓的情況下,就必須進(jìn)行氣壓補(bǔ)償。下圖所示氣壓計,以真空狀態(tài)為參考壓力,感壓膜內(nèi)側(cè)處于真空狀態(tài)。這種壓力計被稱為絕對壓力計。絕對壓力是以絕對真空(零壓力)為起點,當(dāng)大于一個大氣壓的時候表壓力為正值,這時絕對壓力等于表壓力

3、加一個當(dāng)?shù)卮髿鈮海恍∮诖髿鈮旱臅r候表壓力為負(fù)值(真空)這時絕對壓力等于一個大氣壓減去|表壓力|,當(dāng)真空達(dá)到當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簳r即為絕對真空。 真空表讀數(shù)與真空度、絕對壓力、表壓的關(guān)系真空系指低于一個大氣壓的氣體狀態(tài),從工程意義上講,是不可能把一個容器里的氣體全部抽出,只能達(dá)到一定的真空度。 一個大氣壓=101325Pa,當(dāng)容器中的氣壓低于101325Pa時就稱容器處“真空”系指低于一個大氣壓的氣體狀態(tài),從工程意義上講,是不可能把一個容器里的氣體全部抽出,只能達(dá)到一定的真空度。一個大氣壓=101325Pa,當(dāng)容器中的氣壓低于101325Pa時就稱容器處于真空狀態(tài)。此時,容器內(nèi)的的壓力就稱為容器的真空度

4、。一個螺桿真空泵VP對一個密封很好的小容器C抽氣,能達(dá)到的最高真空度(實際是最低的壓強(qiáng))稱為該真空泵的極限真空,一般的旋片泵的極限真空可達(dá)0.1Pa,質(zhì)量好的新泵可達(dá)0.05Pa。比如,指示數(shù)為Px=0.02MPa=20kPa=20000kPa,絕對壓力P=Px0.1MPa=80 kPa。指示數(shù)為Px=0.04MPa=40kPa=40000kPa,絕對壓力P=Px0.1MPa=60 kPa。指示數(shù)為Px=0.06MPa=60kPa=60000kPa,絕對壓力P=Px0.1MPa=40 kPa。指示數(shù)為Px=0.08MPa=80kPa=80000kPa,絕對壓力P=Px0.1MPa=20 kPa

5、。2,單圈彈簧管式真空表屬靜態(tài)變形直空計,不能測出0.06Pa的真空壓力。一般,100Pa以下的真空壓力需用熱偶真空計與電離真空計組成的復(fù)合真空計測量。3,一般真空系統(tǒng)的真空度,真空泵的極限真空度都用絕對壓力P表示,P越小,表示真空度越高。4,相對真空壓力0.1MPa(實際應(yīng)是0.101325MPa(相當(dāng)于絕對壓力為0,這是不可能達(dá)到的,目前能達(dá)到的最高真空度大約為10(12)Pa。 表壓分密封表壓和通氣表壓,密封表壓是以一個標(biāo)準(zhǔn)的大氣壓為零點,通氣表壓則與當(dāng)?shù)貙崟r氣壓為零點.表壓其實是相對于大氣壓的差壓值而已.而絕壓指的是相對于絕對0壓的壓力值,兩者的值近似相差0.1MPA.三個概

6、念是不一樣的:表壓,絕壓,真空度.在儀表手冊上有詳細(xì)的介紹.絕壓用(a)表示,表壓用(g)表示;如果一塊壓力表在空氣中,壓力顯示為0,則為表壓;                        壓力顯示為1,則為絕壓;絕壓表貴,因為低于1個大氣壓,它也能測量;壓力的定義:這里的壓力概念,實際上指的是物理學(xué)上的壓強(qiáng),即單位面積上所承受壓力的大小。絕對壓力:以絕對

7、壓力零位為基準(zhǔn),高于絕對壓力零位的壓力。正壓:以大氣壓力為基準(zhǔn),高于大氣壓力的壓力。負(fù)壓(真空):以大氣壓力為基準(zhǔn),低于大氣壓力的壓力。差壓:兩個壓力之間的差值。表壓:以大氣壓力為基準(zhǔn),大于或小于大氣壓力的壓力。壓力表:以大氣壓力為基準(zhǔn),用于測量小于或大于大氣壓力的儀表。以絕對真空為基準(zhǔn)測得的壓力稱為絕對壓力,是流體的真實壓力;以大氣壓為基準(zhǔn)測得的壓力稱為表壓或真空度表壓的會得到0mbar的壓力,而絕壓的變送器會測量得到1.015MPa的,可以這樣理解。一般在密閉容器下會采用絕壓表。怎樣選用壓力表?    壓力表的選用應(yīng)根據(jù)使用要求,在滿足工藝技術(shù)要求的

8、前提下,應(yīng)本著節(jié)約夠用的原則全面地綜合考慮,做到合理地選擇種類、型號、量程和精度等級。有時還需考慮是否要帶有報警、遠(yuǎn)傳變送等附加裝置。    選用依據(jù)主要有三個方面。(1)工藝生產(chǎn)過程對壓力測量的要求。例如:壓力測量精度、被測壓力的高低、以及對附加裝置的要求等。(2)被測介質(zhì)的性質(zhì)。例如:被測介質(zhì)的溫度高低、粘度大小、腐蝕性、臟污程度、是否易燃易爆等。此外對氧氣表嚴(yán)禁與油接觸,以免發(fā)生爆炸。(3)現(xiàn)場環(huán)境條件。例如:高溫、腐蝕、潮濕、振動等。除此以外,為了保證彈性元件能在彈性變形的安全范圍內(nèi)可靠地工作,在選擇壓力表量程時,必須根據(jù)被測壓力的性質(zhì)(壓力變化

9、的快慢)留有足夠的余地。一般在被測壓力較穩(wěn)定的情況下,最大壓力值應(yīng)不超過滿量程的3/4;在被測壓力波動較大的情況下,最大壓力值應(yīng)不超過滿量程的2/3。為保證測量精度,被測壓力的最小值應(yīng)不低于滿量程的1/3。表壓絕壓的區(qū)別與聯(lián)系一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓是這樣規(guī)定的:把溫度為0、緯度45度海平面上的氣壓稱為1個大氣壓,水銀氣壓表上的數(shù)值為760毫米水銀柱高(相當(dāng)于1013.25百帕)。表壓力加上大氣壓力就是絕對壓力。它以絕對真空為零算起的。絕對壓力=表壓力+大氣壓力絕對壓力=大氣壓力-真空壓力  絕對壓力在計算中用P表示。一般壓力傳感器壓力表上所指出的氣體壓力,并不是代表氣體的真實壓力,

10、而為超出大氣之壓力值,也就是說沒有把大氣壓力計算在內(nèi)。指示壓力是以大氣壓力為零算起的。也叫表壓力或計壓力。簡稱表壓。表壓力=絕對壓力-大氣壓。表壓是相對于大氣壓而言。 如我們平常說:風(fēng)機(jī)的出口壓力是40KPa,是指風(fēng)機(jī)的出口壓力比大氣壓高40KPa,指的是表壓,也就是說我們平常說的壓力就是表壓。絕壓故名思義就是絕對的壓力,還是上面的例子,風(fēng)機(jī)的出口壓力是40KPa,也可以說是風(fēng)機(jī)的出口表壓是40KPa,如果按絕壓算就是:大氣壓力+40KPa,大氣壓力按0.101MPa算,這樣,風(fēng)機(jī)的出口絕壓就是0.141MPa。我們平常選擇壓力變送器時一般提出的是表壓。只有一些特殊的場合才要求用絕壓

11、變送器,可能與一些計算有關(guān)。圖示如下:壓力傳感器精度計算 壓力傳感器測量精度定義:指測量的結(jié)果相對于被測量真值的偏離程度。在測量中,任何一種測量的精密程度高低都只能是相對的,皆不可能達(dá)到絕對精確,總會存在有各種原因?qū)е碌恼`差。為使測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠盡量減少誤差,提高測量精度必須充分認(rèn)識測量可能出現(xiàn)的誤差,以便采取必要的措施來加以克服。通常在測量中有基本誤差、補(bǔ)償誤差、絕對誤差、相對誤差、系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、過失誤差與抽樣誤差等。 什么是傳感器,傳感器定義。傳感器的靜態(tài)特性是指對靜態(tài)的輸入信號,傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關(guān),所以它

12、們之間的關(guān)系,即傳感器的靜態(tài)特性可用一個不含時間變量的代數(shù)方程,或以輸入量作橫坐標(biāo),把與其對應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有:線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、漂移等。 (1)線性度:指傳感器輸出量與輸入量之間的實際關(guān)系曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程范圍內(nèi)實際特性曲線與擬合直線之間的最大偏差值與滿量程輸出值之比。 (2)靈敏度:靈敏度是壓力傳感器靜態(tài)特性的一個重要指標(biāo)。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應(yīng)輸入量增量之比。用S表示靈敏度。 (3)遲滯:傳感器在輸入量由小到大(正行程)及輸入量由大到?。ǚ葱谐蹋┳兓陂g其輸

13、入輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象成為遲滯。對于同一大小的輸入信號,傳感器的正反行程輸出信號大小不相等,這個差值稱為遲滯差值。 (4)重復(fù)性:重復(fù)性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變化時,所得特性曲線不一致的程度。 (5)漂移:傳感器的漂移是指在輸入量不變的情況下,傳感器輸出量隨著時間變化,此現(xiàn)象稱為漂移。產(chǎn)生漂移的原因有兩個方面:一是傳感器自身結(jié)構(gòu)參數(shù);二是周圍環(huán)境(如溫度、濕度等)。所謂動態(tài)特性,是指傳感器在輸入變化時,它的輸出的特性。在實際工作中,傳感器的動態(tài)特性常用它對某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)來表示。這是因為傳感器對標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)容易用實驗方法求得,并且它對標(biāo)

14、準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)與它對任意輸入信號的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系,往往知道了前者就能推定后者。最常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種,所以傳感器的動態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來表示。 壓力傳感器精度計算圖示如下:壓力單位種類和換算關(guān)系我國的法制計量單位和國際單位制中,壓力的單位均為帕斯卡,用符號Pa表示。其物理意義是(牛頓)的力垂直均勻地作用在m2(平方米)的面積上所產(chǎn)生的壓力。在實際使用中,常嫌Pa的單位太小,所以常用KPa(千帕)及MPa(兆帕)等單位。MPa103KPa106Pa我國過去生產(chǎn)和使用的壓力儀表,常采用Kg.fCm2(工程大氣壓)、mmHg(毫米汞柱)和mmH2

15、O(毫米水柱)等單位,與法定計量單位的換算關(guān)系為:   1kgf/Cm2=9.80665×104Pa            =98.0665KPa            =0.0980665MPa    1mmHg=1.333224×102Pa(0)    1mmH2O=9.80638Pa(4)如何選用壓力表?選用壓力表時要考慮壓力表的量程和所測介質(zhì)的性質(zhì)。我們知道壓力表有不同的精度等級,在選用壓力表DPI104時,要考慮工藝的實際需要和經(jīng)濟(jì)合理。在滿足工藝精度要求的情況下,精度不要選得太高,以免造成不必要的浪費。由于儀表的允許誤差,是用儀表的量程的百分?jǐn)?shù)來表示的。對于同一精度的儀表,量程選得越大,實際使用精度越低。為了保證測量時的實際使用精度,量程應(yīng)盡量選得小一些。但另一方面為了保證

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