热工测试技术06压力ppt课件.ppt

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1、第六章压力测量第一节常规测压仪表和传感器第二节气流压力测量第三节测压仪表的标定第四节压力测量系统的动态特性第五节内燃机气缸动态压力测量第一节概述热力发电：汽包压力、汽轮机监视段压力、凝汽器真空度等;内燃机：气缸内压力、进气压力等。压力(压强)可用绝对压力或表压力表示。绝对压力：以完全真空作为零标准的压力，即作用于单位面积上的全部压力;表压力：压力仪表上所指示的压力，也称相对压力，即绝对压力与当地大气压的差值。在SI中，压力的单位是帕斯卡或帕(Pa)。工程上常用工程大气压、标准大气压、巴及毫米汞柱等单位表示。表压力、绝对压力、负压或真空度当被测压力低于大气压力时，一般用负压或真空

2、度来表示。p表P真P绝P绝大气压力线零线绝对压力、表压、负压(真空度)关系▲兆帕（MPa）;千帕（kPa）;帕（Pa）※书写时均要区分大小写▲磅力/英寸2（lbf/in2,psi）▲毫米汞柱（mmHg）▲英寸汞柱（inHg）▲毫米水柱（mmH2O）▲英寸水柱（inH2O）▲千克力/厘米2（kgf/cm2）▲物理大气压（atm）▲巴（bar）;毫巴（mbar）▲托（Torr）常用压力计量单位及其标识符号帕(Pa)N/m2，国际单位兆帕(MPa)106Pa工程大气压，kgf/cm2，98070Pa约等于一个大气压（1.013×105Pa)mmH2O，9.81PammHg，133Pa

3、2)弹性力与被测压力的平衡法：根据弹性元件受压变形。弹簧管压力计、波纹管扭力计和波纹管压差计等。根据测压原理，将压力测量方法分为:1)重力与被测压力的平衡法：直接测量单位面积上所承受的垂直方向上力的大小。液柱式压力计和活塞式压力计等。3)利用物质某些与压力有关的物理性质进行测压：如压阻式传感器、压电式传感器；精度高、体积小、动态特性好等。第二节常见测压仪表和传感器一、液柱式测压仪表利用工作液的液柱重力与被测压力平衡，由液柱高度确定被测压力大小。工作液有水、酒精和水银等。液柱式压力计优点结构简单、使用方便缺点精度受工作液的毛细管作用、密度及视差等因素的影响，测量范围较窄，一般用来

4、测量较低压力、真空度或压力差。常见类型：(一)U形管压力计两侧压力p1和p2与封液液柱高度h关系封液为水或水银，为避免毛细管作用，封液可选用酒精或苯。最大测压不超过0.2MPa。△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。U形管压力计(二)单管压力计当F1»F2，且ρ»ρ1时，两侧压力差为F1、F2分别为容器和测压管的截面积;h2为封液液柱高度。由于U形管压力计需两次读取液面高度，为使用方便，采用一次读取液面高度的单管压力计。被测压力通过升降管6接入微压计，当容器内的压力高于环境大气压时，升降管中的液面上升，浮子4也随之上升，浮子下端

5、挂有刻度板9，根据刻度读出压力。1-毛玻璃；2-目镜；3-宽断面容器；4-浮子；5、8-压力接头；6-升降管；7-软管；9-玻璃刻度；10-测量液体；11-投影装置；12-灯泡电厂用它测炉膛和烟道各处负压。(三)斜管微压计两侧压力差为斜管微压计的刻度比U形管式放大了1/sinα倍，测量微压(2-2000Pa)。倾斜角度越小，L越长，测量灵敏度越高；但α太小，液柱易冲散，读数困难，误差增大。为提高精确度，可选用密度小的酒精作为工作液体。(四)液柱式压力计的测量误差及修正1.环境温度变化的影响当环境温度偏离20℃时，封液密度改变，修正公式为h20——20℃时的封液液柱高度；h——温

6、度t时封液液柱高度;αV——封液的体膨胀系数;t——测量时的实际温度。2.重力加速度变化的修正H、φ分别为测量地点的海拔高度和纬度;gN为标准重力加速度；R为地球的公称半径。3.毛细现象的影响封液在管内由于毛细现象使液柱产生附加的升高或降低，引起读数误差。应加大管径以减少毛细现象。当封液为酒精时，管子内径d>3mm；封液为水或水银时，管子内径d>8mm。4.其他误差使用时应使压力计处于垂直位置。读数时，对水和酒精，眼睛应与凹面持平;对水银，则应与凸面持平。二、弹性测压仪表结构简单、可靠，读数方便，价格便宜。根据弹性元件，分为弹簧管压力计、膜式压力计等。(一)弹簧管压力计弹簧管的

7、截面呈椭圆形或扁圆形，一端封闭为自由端，另一端固定在仪表的外壳上，并与被测介质相连。压力介质进入椭圆管内腔后，由于椭圆形短轴方向的内表面积比长轴方向大，故受力也大，管子趋于变圆，产生弹性变形，使弯成圆弧状的弹簧管向外伸张。半圆形双圆形8字形为提高弹簧管灵敏度，增加自由端位移，采用螺旋形弹簧管或S形弹簧管。弹簧管压力表量程和精度系列我国目前弹簧管压力表量程系列，1,1.6,2.5,4.0,6.0kPa以及10n倍精度系列，精密表0.1,0.16,0.25,0.4工业表1.0,1.5,2.5弹簧