壓力和壓差測量

1、壓力和壓差測量,第六組,壓力的概念,壓力 垂直作用在單位面積上的力，或流體中單位面積上承受的力。物理學(xué)上稱之為“壓強”，俗稱“壓力”。 絕對壓力與表壓力之間的關(guān)系 表壓力=絕對壓力-大氣壓 絕對壓力=表壓力+大氣壓,1、重力平衡方法 常用壓力測量方法 （1）液柱式壓力計 基于液體靜力學(xué)原理。被測壓力與一定高度的工作液體產(chǎn)生的重力相平衡，可將被測壓力轉(zhuǎn)換成為液柱高度差進行測量。 （2）負(fù)荷式壓力計 基于重力平衡原理。將被測壓力轉(zhuǎn)換為液柱高度或平衡重物的重量來測量。,特點 1) 適用于測量正壓、負(fù)壓和絕對壓力，測壓上限高，用作校驗儀表； (2) 測量范圍寬，如單活塞壓力計測量范圍達0.042500

2、MPa、精度高( 0.01%)、性能穩(wěn)定可靠; (3) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。,2、彈性力平衡法 此種方法利用彈性元件彈性變形的特性，變形產(chǎn)生的彈性力與被測壓力相平衡，測變形即可知壓力。 特點：(1) 可測壓力、負(fù)壓、絕對壓力和壓差； (2) 類型多，應(yīng)用廣。 3、物理特性測量方法 基于在壓力作用下，測壓元件的某些物理特性會發(fā)生與壓力成確定關(guān)系的變化。被測壓力直接轉(zhuǎn)換為各種電參量測量。,二、液柱式壓力計,液柱式壓力計是采用一定高度的液體所產(chǎn)生的靜壓力來平衡被測壓力的原理進行壓力測量的。其示值為大氣壓和被測介質(zhì)壓力之差。 液柱式壓力計定型產(chǎn)品有： U形管壓力計; 單管壓力計; 傾斜式微壓計。,U形

3、管壓力計 U型管壓力計是實驗室常用的壓力計（如圖所示）。其測壓范圍為0101.3kPa，它構(gòu)造簡單、使用方便，測量精度較高，且容易制作。 U型管壓力計由兩端開口的垂直U型玻璃管及垂直放置的刻度尺所構(gòu)成。管內(nèi)盛有適量的工作液體（常用汞、水或乙醇等），U型管的一端連接已知壓力（p）的基準(zhǔn)系統(tǒng)（如大氣等），另一端連接到被測壓力（p2）系統(tǒng)。被測系統(tǒng)的壓力p2可由下式計算得到： P2=P1-gh 注：h式中為被測系統(tǒng)與基準(zhǔn)系統(tǒng)液面高度差， 為工作液體的密度，g為重力加速度。,三、彈性式壓力計,彈性壓力計是根據(jù)彈性元件受到壓力作用后，所產(chǎn)生的變形與壓力大小具有一一對應(yīng)的確定關(guān)系的力平衡原理進行壓力測量的

4、。 1）彈性元件是指在受到外力作用時產(chǎn)生變形，而撤去外力后能夠恢復(fù)原狀的原件。 2）輸出特性： 變形位移X與彈性力F、被測壓力PX有如下關(guān)系: F=f(px) x=f(px),彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu)如圖所示.它主要由彈簧管、遠傳式水表連桿機構(gòu)、指示機構(gòu)等組成。,彈簧管壓力計 彈簧管壓力計又稱波登管壓力計它是一種常見的也是目前應(yīng)用最廣泛的工程儀表，壓力計的七妥元件是一根育曲成弧形，電磁流量計螺旋形或s形等形狀的空心管子，其橫斷面為非斷面，一般最常用的形面的短軸方向與管子彎曲的徑向方向一致。,一、壓力表的選用 壓力表的選用應(yīng)根據(jù)使用要求，針對具體情況作具體分析，我們常見的壓力表為彈簧管壓力表，除普通彈

5、簧管壓力表之外，還有耐腐蝕的氨用壓力表和禁油的氧用壓力表。我們根據(jù)以下依據(jù)做出種類、型號、量程和精度等級的選擇。 1、根據(jù)工藝生產(chǎn)中對壓力測量精度、被測壓力高低、以及對附加裝置的要求選擇。 對于彈性式壓力表，為保證彈性元件能在彈性變形范圍內(nèi)可靠工作，在選擇壓力表量程時，必須根據(jù)被測壓力的性質(zhì)(壓力變化的快慢)留有足夠的余地。一般說來，在被測壓力較穩(wěn)定的情況下，最大壓力值不超過滿量程的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。常見的壓力表量程有0-0.1、0-0.6、0-1、0-4、0-6、0-10、0-15MPa等，舉例說如果工作壓力為0.4MPa，工作壓力比較穩(wěn)定，選擇0-1MPa的壓力表就可以了；如果工作壓力為7MPa、位于壓縮機出口壓力檢測點，選擇0-15MPa量程的比較合適，而選擇0-10MPa量程的表則略顯偏小。 2、根據(jù)被測介質(zhì)的溫度高低、粘度大小、腐蝕度、是否易燃易爆等要求選擇。 3、根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境選擇。如高溫、腐蝕、振動等。,電容式壓力傳感器測量原理：將彈性元件的位移轉(zhuǎn)換為電容量的變化。平行板電容器的電容量： 為電容極板間介質(zhì)的介電常數(shù)；A為兩平行板相對面積；d 為兩平行板間距。實際測量中，