压力测量ppt
测压表的分类
液柱式压力计
依据重力与被测压力平衡的原理制成的,可将 被测压力转换为液柱的高度差进行测量 U型管压力计、单管压力计以及斜管压力计 依据弹性力与被测压力平衡的原理制成,弹性 元件变形的多少反映了被测压力的大小。 弹簧管压力计、波纹管压力计以及膜盒式压力计
弹性式压力计
测压仪表
电气式压力计
利用一些物质与压力有关的物理性质进行测压。 电阻应变片式、电容式、压电式、电感式、霍 尔式 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。
第三节 弹性式压力计 弹性式压力计是以各种形式的弹性元件受压后产生的弹性变形 作为测量的基础。常用的弹性元件有弹簧管、膜片和波纹管, 相应的有弹簧管压力计、膜式压力计和波纹管式压差计。 弹簧管压力计
弹簧管是弹簧管压力计的主要测压元件。 弹簧管的横截面呈椭圆形或扁圆形,是 一根空心的金属管,其一端封闭为自由 端,另一端固定在仪表的外壳上,并与 被测介质相通的管接头连接,当具有压 力的介质进入管的内腔后,由于弹簧管 的横截面是椭圆形或扁圆形的。所以在 压力的作用下它会发生变形。短轴方向 的内表面积比长轴方向的大,因而受力 也大,当管内压力比管外大时,短轴要 变长些,长轴要变短些,管子截面趋于 更圆,产生弹性变形。使弯成圆弧状的 弹簧管向外伸张,在自由端产生位移。 此位移经杆系和齿轮机构带动指针,指 出相应的压力值。
测量范围: 0-500,750,1000,1500,2000(Pa) 精度: 1.0级 液体介质: (20℃时)密度为810 kg/m3的酒精 重量:
5kg
外形尺寸: 330*175*200
液柱式压力计的测量误差及其修正 环境温度变化的影响 环境温度偏离规定温度 20 ° C后,封液密度改变对压力计读数影 响的修正公式为
h20 h1 (t 20)
式中:h20为20 °C时封液液柱高度;
h为t °C时封液液柱高度;
β为封液的体膨胀系数; t为测量时的实际温度。
液柱式压力计的测量误差及其修正 重力加速度变化的修正 仪器使用地点的重力加速度gφ由下式计算 g N 1 0.00265cos(2 )
g (1 2 H / R)
式中:H,φ为使用地点海拔高度(m)和纬度(°); gN为9.80665m/s2,标准重力加速度; R为6356766m,地球的公称半径。
hN h g / g n
式中:hN为标准地点封液液柱高度;
hφ为测量地点封液液柱高度。
液柱式压力计的测量误差及其修正 毛细现象造成的误差 毛细现象使封液表面形成弯月面,这不仅会引起读数误差,而且 会引起液柱的升高或降低。这种误差与封液的表面张力、管径、 管内壁的洁净度等因素有关,难以精确得到。实际应用时,常常 通过加大管径来减少毛细现象的影响。 当封液为酒精时,管子内径d≥3mm;水、水银作封液, d≥8mm。 此外液柱式压力计还存在刻度、读数、安装等方面的误差。读数 时,眼睛应与封液弯月面的最高点或最低点持平,并沿切线方向 读数。U型管压力计和单管压力计都要求垂直安装,否则将带来 较大误差。
1-毛玻璃片; 2-目镜; 5-宽断 面容器;4-浮子; 5、8-压力接 头; 6-升管;7-软管; 9-玻璃 刻度; 10-测量液体; 11-投影装 置; 12-灯泡
斜管压力计 斜管微压计两侧压力p1、p2和液 柱长度l的关系可表示为
p1 p2 gl sin
斜管压力计的刻度比U型管压力 计的刻度放大了1/sinα倍。若采 用酒精作为封液,则更便于测 量微压,一般这种斜管压力计 适于测量2~2000Pa范围的压力。
(a)弹性膜片 (b)挠性膜片
膜盒压力计 为了增大膜片的位移量以提高灵敏度,可以把两片金属 膜片的周边焊接在一起,形成膜盒。
当 U 型管内封液密度一定并已知时,液 柱高度差反映了压力的大小。这就是液柱 式压力计测量压力的基本工作原理。
单管压力计
单管压力计
其两侧压力差为
p p1 p2 g ( 1 )(1 F2 / F1 )h2
若F1>>F2,且ρ>>ρ1 ,则
p1 p2 gh2
贝兹(Bates)微压计 在大容器的中部插有一根升管,被 测压力接到容器的软管上(若测压 差,则低压端接到升管上端的压力 接头)。当容器的压力高于环境大 气压时,升管中的液面上升,在升 管中的浮子也随之上升。浮子的下 端挂有玻璃刻度板,投影仪将刻度 的一段放大约20倍后显示在具有游 标的毛玻璃上。相邻两刻线相差为 1mm,用游标尺读数的方法可精确 读出1Pa的压力。
活塞式压力计
它普遍地被作为标准仪器用来校验或刻度弹性 式压力计。
第二节 液柱式压力计 液柱式测压仪表是根据流体静力学原理,利用液柱所产生的压 力与被测压力平衡,并根据液柱高度来确定被测压力大小的压 力计。所用液体叫作封液,常用的有水、酒精、水银等。液柱 式压力计多用于测量低压、负压和压力差。常用的液注式压力 计有U型管压力计、单管压力计和斜管微压计。
U型管压力计
U型管压力计 p1、p2与封液液柱高度h间有如下关系
p1 p2 gh( 1 ) gH( 2 1 )
式中:ρ1、ρ2、ρ 分别为左右两侧介质及封液密度; H为右侧介质高度; g为重力加速度。
若ρ 1=ρ 2且远远小于ρ 时,上式变为:
p1 p2 gh
电接点压力表
电位器式远程压力表
膜式压力计 膜式压力计分为膜片压力计和膜盒压力计两种。前者主要用 于测量腐蚀性介质或非凝固、非结晶的粘性介质的压力;后 者常用于测量气体的微压或负压。它们的敏感元件分别是膜 片和膜盒 。 膜片压力计 膜片压力计的膜片可分为弹性膜片和挠性膜片两种。膜片 呈圆形,一般由金属制成,常用的弹性波纹膜片是一种压 有环状同心波纹的圆形薄片,它的四周被固定起来。通入 压力后,膜片将向压力低的一面弯曲,其中心产生一定的 位移(即挠度),通过传动机构带动指针转动,指示出被 测压力。