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1、第三章压力检测与仪表3.1概述3.2弹性式压力计3.3压力(差压)传感器3.5压力检测仪表选用3.4真空计3.1.1压力的概念及单位1.压力:指均匀垂直地作用在单位面积上的力。2.单位(SI):帕斯卡,简称帕(Pa)。3.1概述1Pa=1N/m21MPa=1X106Pa第三章压力检测与仪表单位PaatmmmHgmmH2Okgf/cm2(at)barPsi帕斯卡（Pa）19.869×10-67.5×10-30.1021.02×10-510-51.45×10-4标准大气压（atm）1.01325×10517601.033×1041.03
2、31.03314.706毫米汞柱（mmHg）1.33322×1021.316×10-3113.601.36×10-31.333×10-31.933×10-2毫米水柱（mmH2O）9.8963750.968×10-47.36×10-210.9997×10-49.80×10-51.422×10-3千克力/厘米2(工程大气压)（kgf/cm2）9.80665×1040.96873610410.98066514.217巴（bar）1050.986657501.02×1041.02114.5磅/寸2（Psi）6.895×1026.8×10-2
3、51.7157.04×1027.03×10-26.895×10-21表3-1常用压力换算表注意:表中除单位Pa和bar之外均为非许用单位,只在旧仪器及某些国家尚沿用。P真空度P绝对压力P表压P绝对压力大气压力线绝对压力的零线绝对压力、表压、负压（真空度）的关系3.1.2压力的表示方法在压力测量中,常有绝对压力.表压.负压或真空度。真空度(负压):当被测压力低于大气压力时,大气压力和绝对压力之差,即p真空度=p大气压力-p绝对压力表压:是绝对压力和大气压力之差,即:p表压=p绝对压力-p大气压力第三章压力与真空度检测仪表3.1概述绝对
4、压力:以绝对零压为零点的压力。压力仪表测量的为表压或真空度。3.1.3压力检测的基本方法利用弹性元件受压力后发生弹性形变而产生的弹性力与被测压力相平衡的原理。1)弹性力平衡法利用一定高度的液体产生的重力或砝码的重量与被测压力相平衡的原理。2)重力平衡方法3.1概述将压力转换成位移,测出弹性元件变形的位移就可测出压力。例如弹簧管压力计、波纹管压力计及膜式压力计等。例如液柱式压力计、活塞式压力计。将被测压力经变换元件转移成一个集中力,用外力与之平衡,测得平衡时的外力就是被测压力。3)机械力平衡方法敏感元件在压力的作用下某些物理特性发生与
5、压力成确定关系变化的原理。4)物性测量方法3.1.3压力检测的基本方法3.1概述主要用在压力或差压变送器,精度较高,但结构复杂。将被测压力直接转换成电量进行测量。如压电式.应变片式.电容式.压阻式压力传感器等。液柱式压力计原理:基于流体静力学原理,把被测压力转换成液柱高度进行测量。221hpop(a)U形管压力计（b）单管压力计（c）倾斜式压力计图3-2液柱式压力计221hpophpopPoLaph弹性元件是一种简单可靠的测压敏感元件。3.2弹性式压力计3.2.1弹性元件特点:测量范围宽,结构简单,价格便宜,使用方便等。将被测压力转
6、换成弹性元件变形的位移进行测压的仪表。测量范围:几百帕到数千兆帕。是截面呈椭圆形或扁圆形的中空金属管,当通入压力p后,它的自由端就会产生位移。(1).弹簧管(单圈和多圈的)适合测高、中、低压。(2).弹性膜片适合测中、低压。由具有弹性的金属或非金属片构成,在压力作用下能产生变形。膜片膜盒硅油3.2.1弹性元件(3).波纹管外部存在波纹的弹性金属片构成金属筒体。弹性元件易于变形,且位移很大。适合测微压和低压(不超过1MPa)。3.2.1弹性元件p—压力,Pa；A—承受压力的有效面积,m2；C—弹性元件的刚度系数。3.2.2测量原理根据
7、虎克定律,弹性元件在一定范围内变形与所受外力成正比,即:x=pA/C测量原理:弹性元件材料、尺寸等确定后,则弹性元件产生拉伸或压缩位移x与被测压力p成正比。3.2.3弹簧管压力计(1).结构1—弹簧管;2—拉杆;3—扇形齿轮;5--指针;4—中心齿轮;6—面板;7—游丝;8—调节螺钉;9—接头。分单圈和多圈;按用途分普通压力表.耐腐蚀氨用压力表.禁油氧气压力表。它们外形和结构相同,只是材料不同。弹簧管1是测量元件,是一根弯成270°的椭圆截面的空心金属管。管子的自由端B封闭,另一端固定在接头9上。(2).工作原理(单圈弹簧管)通入压
8、力p后,椭圆形截面在p作用下将趋于圆形,使自由端B产生位移,且与p的大小成正比(具有线性刻度)。所以只要测得B点的位移量,就能反映压力p的大小。p3.2.3弹簧管压力计放大过程:自由端B的位移通过拉杆2使扇形齿轮3作逆时针偏转,指针5
