热工检测技术 第3章 压力测量及仪表

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1、p76第三章压力测量及仪表压力测量的意义安全性经济性(1)压力的表示方法绝对压力P1大气压力Pamb表压力PePe=P1－Pamb真空度PZ（负压）PZ＝Pamb－P1(2)压力单位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”。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）、“标准大气压”（atm）、“巴”（bar）等均应改成法定计量单位帕。1kgf/cm2=0.9807×105Pa1mmH2O=0.9807×10Pa1m

2、mHg=1.332×102Pa1atm=1.01325×105Pa1bar=105Pa(3)压力测量的主要方法和分类压力传感器从其原理及结构来看可分为：液柱式、机械式及电气式测量压力的仪表，按信号原理不同，大致可分为四类：液柱式：根据流体静力学原理，把被测压力转换成液柱高度活塞式：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机械式：根据弹性元件受力变形的原理，将被测压力转换成位移电气式：将被测压力转换成各种电量，如电感、电容、电阻、电位差等，依据电量的大小实现压力的间接测量3.

3、1液柱式压力计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；测量范围不大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形管压力计测气体△P=P1－P2=ρ3g(h1+h2)=ρ3gh提高工作液密度将增加压力的测量范围，但灵敏度要降低。3-2式适用于平衡

4、液体上传压介质是气体。若不是气体而是另外一种液体，其密度ρ1，则公式中ρ3用ρ3-ρ1代替。必须分别读出h1和h2，再相加得出液面高度差。故读数误差大。ρ3ρ13.1.2单管压力计由于U形管压力计需两次读取液面高度，为使用方便，设计出一次读取液面高度的单管压力计。3-3h1因故由于D>>d，所以P=ρgh1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。12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

5、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。倾斜式微压计3.2弹性式压力计用弹性传感器（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），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。3.2.1弹性元件的测压概述优点：量程范围广结构简单，结实耐用，价格低3.2.1弹性元件的测压概述弹性元件在弹性限度内受压后会产生变形，变形大

6、小与被测压力有关。3.2.2弹性元件1.膜片按剖面形状分为平膜片和波纹膜片可与其他转换元件合用电容式压力传感器光纤式压力传感器力矩平衡式压力变送器2.波纹管优点：灵敏高，可测较低压力缺点：迟滞误差较大，精度一般只有1.5级3.2.4弹性元件的应用膜盒式微压计p82膜片和膜盒图片膜盒式微压计常用于火电厂锅炉风烟系统的风、烟压力测量及锅炉炉膛负压测量。当几个膜盒敏感元件叠放在一起后量测极微小的压力（毫巴级）5弹簧管压力计p831．弹簧管测压原理截面为非圆形（椭圆形或扁圆形），并弯成圆弧状的空心管子一端为封闭（自

7、由端），一端为开口（固定端）2．弹簧管压力计的结构结构简单，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3.2.5电接点压力计电接点压力计可用作电气发讯设备联锁装置和自动操纵装置高低压给定指针指示指针电接点3.2.6压力表的调校比较法是将被校压力计（被校表）与标准压力计（标准表）在压力表校验台上产生的某一定值的压力或某一负压下进行比较重量法是被校表与活塞压力计上的标准砝码在活塞缸内的压力下进行比较。前者用来校验精度在1级以下的各种工业用仪表

8、，而后者用于校验精度在0.5级以上的各种标准表。压力仪表的校验校验就是将被校验压力表和标准压力表通以相同压力，比较它们的指示数值，如果被校表对于标准表的读数误差，不大于被校表规定的最大准许绝对误差时，则认为被校表合格。常用的校验仪器是活塞式压力计，它由压力发生部分和测量部分组成，它的精度等级有0.02、0.05和0.2级，可用来校准0.25级精密压力表，也可校准各种工业用压力表，被校压力的最高值为60MPa。压力