《压力测试技术》ppt课件

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1、第三章压力测试技术3.1压力的力学测量方法3.2压力的电学测量方法3.3电阻应变式压力传感器3.4压阻式压力传感器3.5电感式压力传感器3.6压电式压力传感器3.7压力检测仪表的安装3.8传感器的标定刘汉周动力学院概述垂直作用在单位面积上的力称压力。在国际单位制（SI）和我国法定计量单位中，压力的单位是“帕斯卡”，简称“帕”，符号为“Pa”。即1N的力垂直均匀作用在1m2的面积上所形成的压力值为1Pa。过去采用的压力单位“工程大气压力”（kgf/cm2）、“毫米汞柱”（mmHg）、“毫米水柱”（mmH2O）、“物理大气压”（atm）、“巴”（ba

2、r）、“PSI”等均应改成法定计量单位帕。1kgf/cm2=0.9807×105Pa1mmH2O=0.9807×10Pa1mmHg=1.332×102Pa1atm=1.01325×105Pa1bar=105Pa1PSI=6.89×103Pa压力表示方式绝对压力PJ大气压力PD表压力PBPB=PJ－PD真空度PZ（负压）PZ＝PD－PJ压力测量方法一、力学测量方法：液体压力平衡、弹性力平衡二、电学测量方法：电位式、应变式、电容式、电感式、电涡流、压电式、压阻式3.1.1液体压力平衡利用液柱对液柱底面产生的静压力与被测压力相平衡的原理，通过液柱高度来

3、反映被测压力的大小优点：结构简单，使用方便，有相当高的准确度，在本专业中应用很广泛缺点：量程受液柱高度的限制，体积大，玻璃管容易损坏及读数不方便3.1压力的力学测量方法采用水银或水为工作液，用U形管或单管进行测量，常用于低压、负压或压力差的检测被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一、U形管压力计△P=P1－P2=ρg(h1+h2)提高工作液密度将增加压力的测量范围，但灵敏度要降低。静止液体的压力流量孔板的压降皮托管测速测速管压力测量在气固两相流中的应用完整的压力测量系统二、单管压力计由于U形管压力计需两次

4、读取液面高度，为使用方便，设计出一次读取液面高度的单管压力计。因则故由于D>>d，所以P=ρgh2三、斜管微压计主要用于测量微小压力、负压和压差，它将单管液柱压力计的测量管倾斜放置，这样可以提高灵敏度，减少读数相对误差。倾斜角度越小，l越长，测量灵敏度就越高；但不可太小，否则液柱易冲散，读数较困难，误差增大。这种倾斜管液柱式压力计可以测量到0.98Pa的微压。为了进一步提高微压计的精确度，应选用密度小的酒精作为工作液体。3.1.2弹性力平衡方法用弹性传感器（又称弹性元件）组成的压力测量仪表称为弹性式压力计。弹性元件受压后产生的形变输出（力或位移）

5、，可以通过传动机构直接带动指针指示压力（或压差），也可以通过某种电气元件组成变送器，实现压力（或压差）信号的远传。弹性元件在弹性限度内受压后会产生变形，变形大小与被测压力成正比关系。弹簧管截面为非圆形（椭圆形或扁圆形），并弯成圆弧状的空心管子一端为封闭（自由端），一端为开口（固定端）弹簧管压力表结构简单，使用方便，价格低廉，使用范围广，测量范围宽可测负压、微压、低压、中压和高压精度有0.5、1.0、1.5、2.5等弹性式压力计的误差1．迟滞误差相同压力下，同一弹性元件正反行程的变形量不一样，产生迟滞误差。2．后效误差弹性元件的变形落后于被测压力的

6、变化，引起弹性后效误差。3．间隙误差仪表的各种活动部件之间有间隙，示值与弹性元件的变形不可能完全对应，引起间隙误差。4．摩擦误差仪表的活动部件运动时，相互间存在摩擦力，产生摩擦误差。5．温度误差环境温度的变化会引起金属材料弹性模量的变化，造成温度误差。弹性式压力计误差的改善途径1．用无迟滞误差或迟滞误差极小的“全弹性”材料和温度误差很小的“恒弹性”材料制造弹性元件。2．采用新的转换技术，减少或取消中间传动机构，以减少间隙误差和磨擦误差。3．限制弹性元件的位移量，采用无干磨擦的弹性支承或磁悬浮支承等。4．采用合适的制造工艺，使材料的优良性能得到充分

7、的发挥。压力仪表的校验常用的校验仪表是活塞式压力计。校验就是将被校压力表和标准压力表通以相同压力，比较它们的指示值，如果被校表对于标准表的读数误差不大于被校表的最大允许绝对误差时，则认为被校表合格。1-油杯；2-针阀；3-进油阀；4-油缸；5-活塞；6-砝码；7-托盘；8-联接螺母；9-导管；10-手摇油泵；11-水平调节螺钉；12-底盘3.2压力的电学测量方法压力量的电测系统1.传感器；2.测量回路；3.记录或显示器3.3电阻应变式压力传感器电阻应变测量系统①电阻应变计——传感元件；②电阻应变仪——转换部分，它将构件表面的应变转换为电阻值的相对

8、变化，并将应变计电阻的相对变化(以电桥转换的方式)转换成电压或电流信号。③记录仪器——记录电阻应变仪的输出。电阻应变计测量特点①测量方法