P2
l h1
ggg(AA((12AAAA斜l1212管l
L
sin a)
ssiinnaa))ll
g
h2
( A2 A1
sin a)l
四．液柱式压力计的测量误差及其修正
P gh
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Байду номын сангаас作液密度变 化对压力测量的影响。修正公式为：
ht0 ht 1 (t t0 )
PB PZ
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。
压力单位
帕(Pa) N/m2，国际单位 兆帕(MPa) 106Pa 工程大气压， kgf/cm2 ，98070 Pa
很小时，h1可忽略，公式简化为：
P gh2
直管
三、斜管式微压计
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
P1
测量管倾斜放置。
h1 1h2h)2
h2 l sin a
A1 lA2 h1
A2 A1
P g (h1 h2 )
)gg((AAAA1212llllssiinnaa))
因为：R1 R2 R1' R2'
可得: '
弹簧管压力计
弹簧管在量程范围内自由端的位移一般为 7-8o，弹簧管作成多圈时，自由端的位移 可达45o。弹簧管的自由端的位移可通过 杠杆机构带动指针转动，这种机构的指针 最大转角为180o，通常作成90度的回转 角。最常用的传动机构为杠杆—扇形齿轮 机构，可使指针转动270o。
弹簧管压力计
弹簧管压力计
电接点压力表：
不仅可实现压力的测量，而且可实现压力 的报警和控制。
第四节 电气式压力检测
一．位移式压力压差变送器：
将弹性元件的位移转变成
电信号。
1．电容式压力压差变送器： 采取差动电容方式。 膜片 d7.5—75 ， δ0.05—0.2 ， maxΔd=0.1mm。
3. 斜管式微压计，测量时看不到液柱，是怎么 回事？
第三节 弹性式压力计 1、概述
原理：弹性压力表是利用各种不同形状弹性 感压元件在被测压力的作用下，产生弹性变 形制成的测压仪表
特点：结构简单、牢固可靠、测压范围广、 使用方便、造价低廉、有足够的精度，可远 传
常用弹性压力表：
弹簧管式
膜片（盒）式
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。
一．U型管压力计
P1
P2
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：
P P1 P2 g(h1 h2 )
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，
2．霍尔压力变送器
（1）霍尔效应：把半导
体单晶薄片置于磁场B中，
如果在它的两个纵向面
上通以一定大小的电流，
则在晶体的两个横向端
面之间出现电势UH，叫
霍尔效应，产生的电势
称为霍尔电势。
灵敏度常数
VH RH IB
(2)霍尔电势的产生：
N
S
将固定在弹性元件上的霍尔片
放置在一非均匀磁场中，在这
S
N
区间，磁场强度具有均匀的梯
波纹管式
二．弹性元件及其特性
1．膜片：使用时周边夹紧，测低压、微压。 将两块膜片沿周边对焊起来，形成一膜盒， 膜盒式微压计通常用于测量炉膛和烟道尾 部负压。精度等级为2.5，最高可达1.5级。
Px
Px 平薄片
Px 波纹片
Px 膜盒
二．弹性元件及其特性
2．波纹管：开口端固定，封闭 端的位移作为输出，由于波 纹管的位移相对较大，故灵 敏度高，常用于测量较低的 压力（1.0-106Pa）精度等 级1.5级。
度，当霍尔片在弹性元件的带
动下偏离正中位置，通过霍尔
片的磁场强度发生变化，霍尔
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
二．压力测量仪表的分类
1．液柱式压力计 2．弹性式压力计 3．电气式压力计 4．活塞式压力计
第二节 液柱式压力计
❖ 分类 U型管压力计 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
3．弹簧管： 单圈弹簧管 多圈弹簧管
Px
弹簧管是怎样产生形变的呢？
假设被测压力大于外界大气压力，产生短轴变长，
长轴变短的弹性形变，使管子在弯曲方向上的刚度
增大，自由端向管子伸直的方向运动。对应的几何
分析如下：
R1
R1 R1' ' R2 R2' ' R2
两式相减: R1 R2 R1' R2' '
0
h2
h1
U型管
二．单管式压力计
Pd
h1 A1
h2 A2
h1
h2 A2 A1
P
g (h1
h2 )
g( h2 A2
A1
h2 )
g( A2
A1
1)h2
( h2 A2
A1
h2 )
g( A2
A1
1)h2
Px
因 为 A1 、 A2 为 常 数 ， 这 样 可 通 过
h2
一次读数进行压差测量。当A2/A1 h1
k2
s 4
1电容式压力压差变送器
•设 测 量 膜 片 在 Δp 作 用 下 的位移Δd，Δd=k1Δp。
C1
d0
k2 d
C2
d0
k2 d
•由C1、C2可得
C2 C2
C1 C1
d d0
k1p d0
k3p
特点：灵敏度高、精度高，精度可达0.2、0.25，
稳定可靠。尤适用于测高静压微压差的场合。
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
hn
g gn
h
使用地点的工 作液柱高度
3．毛细现象的影响
为了减少该误差，通常要求测量管的内径一 般不小于10mm。
问题？
1. 斜管式微压计用水作介质，可以吗？
2. 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？
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
第一节 概述
PJ
一、基本概念
压力 垂直作用于物体表面上的力