第二章第一二三节概述液柱式和弹簧管式压力表
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绝对压力—物体所受的实际压力。地面
上的物体均处在大气压力的作用下,只 有真空状态才能使F=0和p=0。
表压力—以大气
压力为基准的压 力值,当绝对压 绝对压力
表压 真空度
大气压力线
力大于大气压力
时,它等于绝对
绝对压力 绝对压力的零线
压力与大气压力
之差。它又称为 “相对压力”, 各种普通压力表 的指示值都是表
负压或真空度(疏空压
力)—当绝对压力小于大 气压力时,它等于大气压 力与绝对压力之差。负压 值越大,绝对压力越小,
压力。
真空度越高。
差压—两个压力之差。
三、压力检测的基本原理
• 利用液体静力学原理—利用液体产生或传递压
力来平衡被测压力从而获得测量结果。如液柱 式压力计和活塞式压力计。
• 利用弹性变形原理—利用各种形式的弹性敏感
国际符号为:kgf/cm2 1毫米汞柱、1毫米水柱为1平方厘米的面积上 分别由1毫米汞柱、1毫米水柱的重量所产生的 压力,
国际符号为:mmHg,mmH2O
• 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”(bar)等均应改成法定计 量单位帕。
l
h2 l sin
P
g(h1
h2)
g( d2 D2
sin
)l
倾斜角度 α
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。
电阻、电位差等,依据电量的大小实现压力的间接测 量。
第二节 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。
采用水银或水为工作液,用U形管或单管进行测量,
元件在受压后产生弹性变形的特性进行压力检 测。如弹簧管压力表、膜盒压力表和波纹管压 力表。
• 利用某一物质的某一物理效应与压力的关系来
检测压力。这类仪表的输出均为电信号,统称 为电测式(电气式)压力仪表。如应变片式压力 传感器、霍尔式压力传感器、电容式压力(或 差压)变送器、扩散硅式压力(或差压)变送 器等等。
五、特点
液体压力计难以克服的缺点:
① 量程受到液体密度的限制,除水银外尚无密
度大而化学性质稳定性好的液体,水银是人 们不愿意使用的有毒物质。
② 不适合测量剧烈变动的压力,由于这类压力
计两端必须和被测压力和大气相通,压力突 变时会使液体冲出管外。管内液体阻尼系数 太小,虽然测微小变化的压力相对灵敏,而 在动态性质上是欠阻尼的,遇到压力扰动就 反复振荡许久方能使液柱静止。
弹性模量(径向应变与轴向应 变之比,产生单位应变所需的 应力);
h—弹簧管壁厚;
a、b—弹簧管椭圆形截面的长半 轴和短半轴;
=Rh/a2—为几何参数; 、—与比值a/b有关的参数; R—弹簧管曲率半径; 0—弹簧管中心角的初始值。
S R
0
02 2 2 cos0 20 sin0
弹性元件是测压仪表的关键元件,为了保证仪表的精 度、可靠性及良好的线性特性,弹性元件必须工作在弹 性限度范围内,且弹性元件的弹性后效和弹性滞后要小, 温度系数也要低。
常用的材料有锡青铜、磷青铜、黄铜、不锈钢、锰钢 等。新型弹性材料有钯-金系无磁恒弹性合金等。 弹性式压力检测仪表结构简单,坚固耐用,指示明显, 价格便宜,测量范围宽(最高可达1000MPa),并 能保证足够的精度,现场使用维护方便,故在工程中 一直得到广泛的应用。
③ 对安装位置和姿势有要求,姿势必须垂直。
近年来液柱式测压仪表已日益减少,特别是水 银仪表已趋于淘汰,但在科学实验中仍较常见, 这是因为它简单、灵敏、准确。
六、液体压力计误差分析
测量误差:当标尺刻度精度为1mm时,对于U管, 可达2mm;对于单管,可达1mm。 见教材P138。
七、液体压力计的使用
三、弹簧管式电远传压力表的工作原理 电远传压力表生产历史较久,它是在普通弹性元件构成 的压力表内附加电远传部件,使之除就地指示压力之外, 兼有信号远传的功能。甚至将指针标度尺去掉,以电远 传为唯一用途,实质上已成为纯粹的压力传感器。这类 传感器的敏感元件和弹性变形式压力表完全一样,此处 只需介绍其电远传原理和特性。
四、压力测量仪表的分类
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。
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。
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。
电气式:将被测压力转换成各种电量,如电感、电容、
• 1 kgf/cm2 = 0.9807×105Pa • 1mmH2O = 0.9807×10Pa • 1 mmHg = 1.3332×102Pa • 1atm = 1.01325×105Pa • 1bar=105Pa
二、压力的表示方式
大气压力—地球表面上的空气柱重量所 产生的压力。其值由地理位置及气象情 况所决定。
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、测压原理
p2 p1
p2 p1
右图为U形玻璃管检测压力的
原理图。当p1=p2时,左右两 管中液体的高度相等。当
p1>p2时,U形管两管内的液面 会产生高度差,设高度差为h, (a) 依据液体静力学原理有:
1 电位器式
在弹簧管压力表内安装小型滑线 电位器,其滑点由弹簧管自由端 带动。如只利用电位器的滑点和 电阻的任意一端,就成为以可变 阻值输出的压力传感器,与任何 一种测电阻的仪表相连便可测量 压力。如将电位器的电阻两端和 滑点用三根导线引出,并在电阻 两端接稳定的直流电压,则滑点 和电阻的任意一端之间的电压将 取决于滑点位置,也就是取决于 被测压力。这样便可与测直流电 压的仪表相连而反映压力值。
见教材P138~139
第三节 弹簧管式压力表
工业生产过程中使用较普遍的测压仪表是按照弹性变形 原理工作的,尤其是弹簧管压力表历史悠久、应用广泛。 一、测压原理 基本原理是依据弹性元件受压变形后产生的弹性反作用 力与被测压力相平衡,然后测量弹性元件的变形量大小 可知被测压力的大小。根据测量范围的不同,常用的弹 性元件有膜片、波纹管、弹簧管等。
这种电远传方法比较简单,具有很好的线性。如果采用断面 尺寸不均匀的骨架绕制电位器,就能设计成有某种非线性的 电位器,借此可将弹性元件或传动机构的非线性抵消,使整 个传感器具有线性特性。
电位器式电远传的最大缺点是有滑动触点,为减少弹性 元件的变形阻力,以免引起过大的滞环及变差,就希望滑点 和电阻丝的接触压力尽量小,但接触压力小就难以保证良好 地导电,尤其是电阻表面氧化或污染时,滑点接触不可靠。 此外,弹性元件的变形位移或转角一般不大,但希望电阻或 电压的变化有较好的连续性,不要出现明显的阶梯状特性, 这就必须用极细的电阻丝绕制电位器。电阻丝太细势必不耐 磨损,特别是压力频繁波动时,往往局部磨损严重,改变了 原有的阻值均匀性,甚至出现磨断电阻丝的现象。为了改进 上述缺点,出现了导电塑料电位器及无触点电位器,用这类
一、压力的基本概念
垂直而均匀地作用在单位面积上的力
F S
单位:
式中 P——压力(Pa)
F——均匀垂直作用力(N) S——受力面积(m2)
牛顿/米2(N/m2),简称“帕”,用符号“Pa”
1MPa = 103KPa = 106Pa
工程上仍使用的压力单位有:工程大气压、毫 米汞柱、毫米水柱等。 1工程大气压=1公斤力垂直于1平方厘米的面积 上所产生的压力。
弹簧管结构简单、使用方便、价格低廉,它使用范围广, 测量范围宽,可以测量负压、微压、低压、中压和高压, 因此应用十分广泛。根据制造的要求,仪表精度最高可 达0.15级。
二、弹簧管压力表 (一)测压原理
公式: 0
p1 2
E
R2 bh
(1
b2 a2
)
k2
P —被测压力;= 0- 、E—弹簧管材料的泊松系数和
4
d 2h2
4
D2h1
h1
d2 D2
h2
p
g(h1
h2
)
g(1
d2 D2
)h2
p p1 p2 gh2
四、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。
h1
A2 A1
l
d2 D2
膜片受压力作用产生位移,可直接带动传动机构指示。 但是膜片的位移较小,灵敏度低,指示精度不高,一般 为2.5级。膜片更多的是和其他转换元件合起来使用, 通过膜片和转换元件把压力转换成电信号;
波纹管的位移相对较大,一般可在其顶端安装传动机构, 带动指针直接读数。其特点是灵敏高(特别是在低压 区),常用于检测较低的压力,但波纹管迟滞误差较大, 精度一般只能达到1.5级;
(二)弹簧管压力表
1 工作原理
刻度盘
游丝
接头
弹簧管压力表
中心齿轮 弹簧管 指针 扇形齿轮
拉杆 调整螺钉
2 放大机构
弹簧管压力表的机芯如图 所示。由于弹簧管自由端 的位移量较小,为了保证 仪表有足够的灵敏度,需 要用机芯将自由端的位移 进行放大,将自由端的微 小位移放大成较大的角位 移。
特点:结构简单、使用方便、价格低廉,它使用范围广, 测量范围宽,可以测量负压、微压、低压、中压和高压, 因此应用十分广泛,精度等级高达0.15级。
h (b)
p p1 p2 gh
h p
g
二、U形管压力计
p p1 p2 g(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。
三、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。
下式中d为玻璃管内直 径,D为杯形容器的内 直径。
新材料或器件代替滑线电位器固然可以提高可靠性,但成本
也有所增加。
2电感式
电感式电远传可以避免 滑动触点,它利用弹性 元件的变形带动衔铁, 改变铁心线圈的气隙, 从而改变线圈的电感。 在交流电路里,感抗可 以很容易地变换成电压。 如需要输出直流信号, 可加整流滤波电路。电 感式压力传感器的原理 见右图。
正因为上述附加吸力是影响精确度的主要因素,所以 电感式传感器只适合于较高压力的测量。高压力用的弹 性元件刚度系数大,附加吸力所起的作用相对而言较小。一般源自032
所以 S 5.8R 0
从上面分析可知:
(1)当弹簧管的结构、尺寸和材料一定时,弹簧管自由 端位移和被测压力之间基本上是线性关系,即弹簧管 压力表的刻度均匀性好。
(2)如b=a,得=0,说明具有均匀壁厚的圆形截面的 弹簧管不能作为测压元件。 为了增大弹簧管自由端受压变形时的位移量,可采用 多圈弹簧管结构,其基本原理与单圈弹簧管相同,但 自由端的位移量比单圈弹簧管大好多倍。
这种传感器必须用交流电源。为了减小铁心线圈的尺寸, 提高传感器的灵敏度,并且避免工业频率的干扰,最好 采用稍高的频率,例如40OHz,但是这会使电路的成本 和复杂性增加。此外要注意铁心的材质选择,避免涡流 损耗。电感式传感器必须有良好的磁屏蔽,它本身既要 防止外界干扰,也应防止对外的干扰作用。
铁心线圈的气隙变化和感抗之间有非线性关系。尤其 值得注意的是电流通过线圈时产生的磁效应会对衔铁有 吸引力,这就形成了作用于弹性元件的外力,此力与气 隙大小有关,必须在校验或标定中消除,否则误差很大。
第二章第一二三节概述液柱式 和弹簧管式压力表
第一节 概述
压力和差压是工业生产过程中常见的过程参数 之一。在许多场合需要直接检测与控制压力参数, 如锅炉的气包压力、炉膛压力、烟道压力;化学 生产中的反应斧压力、加热炉压力等。此外,还 有一些不易直接测量的参数,如液位、流量等参 数往往需要通过压力或差压的检测来间接获取。 因此,压力和差压的测量在各类工业生产领域中 如石油、电力、化工、冶金、航天航空、环保、 轻工等占有很重要的地位。
上的物体均处在大气压力的作用下,只 有真空状态才能使F=0和p=0。
表压力—以大气
压力为基准的压 力值,当绝对压 绝对压力
表压 真空度
大气压力线
力大于大气压力
时,它等于绝对
绝对压力 绝对压力的零线
压力与大气压力
之差。它又称为 “相对压力”, 各种普通压力表 的指示值都是表
负压或真空度(疏空压
力)—当绝对压力小于大 气压力时,它等于大气压 力与绝对压力之差。负压 值越大,绝对压力越小,
压力。
真空度越高。
差压—两个压力之差。
三、压力检测的基本原理
• 利用液体静力学原理—利用液体产生或传递压
力来平衡被测压力从而获得测量结果。如液柱 式压力计和活塞式压力计。
• 利用弹性变形原理—利用各种形式的弹性敏感
国际符号为:kgf/cm2 1毫米汞柱、1毫米水柱为1平方厘米的面积上 分别由1毫米汞柱、1毫米水柱的重量所产生的 压力,
国际符号为:mmHg,mmH2O
• 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”(bar)等均应改成法定计 量单位帕。
l
h2 l sin
P
g(h1
h2)
g( d2 D2
sin
)l
倾斜角度 α
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。
电阻、电位差等,依据电量的大小实现压力的间接测 量。
第二节 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。
采用水银或水为工作液,用U形管或单管进行测量,
元件在受压后产生弹性变形的特性进行压力检 测。如弹簧管压力表、膜盒压力表和波纹管压 力表。
• 利用某一物质的某一物理效应与压力的关系来
检测压力。这类仪表的输出均为电信号,统称 为电测式(电气式)压力仪表。如应变片式压力 传感器、霍尔式压力传感器、电容式压力(或 差压)变送器、扩散硅式压力(或差压)变送 器等等。
五、特点
液体压力计难以克服的缺点:
① 量程受到液体密度的限制,除水银外尚无密
度大而化学性质稳定性好的液体,水银是人 们不愿意使用的有毒物质。
② 不适合测量剧烈变动的压力,由于这类压力
计两端必须和被测压力和大气相通,压力突 变时会使液体冲出管外。管内液体阻尼系数 太小,虽然测微小变化的压力相对灵敏,而 在动态性质上是欠阻尼的,遇到压力扰动就 反复振荡许久方能使液柱静止。
弹性模量(径向应变与轴向应 变之比,产生单位应变所需的 应力);
h—弹簧管壁厚;
a、b—弹簧管椭圆形截面的长半 轴和短半轴;
=Rh/a2—为几何参数; 、—与比值a/b有关的参数; R—弹簧管曲率半径; 0—弹簧管中心角的初始值。
S R
0
02 2 2 cos0 20 sin0
弹性元件是测压仪表的关键元件,为了保证仪表的精 度、可靠性及良好的线性特性,弹性元件必须工作在弹 性限度范围内,且弹性元件的弹性后效和弹性滞后要小, 温度系数也要低。
常用的材料有锡青铜、磷青铜、黄铜、不锈钢、锰钢 等。新型弹性材料有钯-金系无磁恒弹性合金等。 弹性式压力检测仪表结构简单,坚固耐用,指示明显, 价格便宜,测量范围宽(最高可达1000MPa),并 能保证足够的精度,现场使用维护方便,故在工程中 一直得到广泛的应用。
③ 对安装位置和姿势有要求,姿势必须垂直。
近年来液柱式测压仪表已日益减少,特别是水 银仪表已趋于淘汰,但在科学实验中仍较常见, 这是因为它简单、灵敏、准确。
六、液体压力计误差分析
测量误差:当标尺刻度精度为1mm时,对于U管, 可达2mm;对于单管,可达1mm。 见教材P138。
七、液体压力计的使用
三、弹簧管式电远传压力表的工作原理 电远传压力表生产历史较久,它是在普通弹性元件构成 的压力表内附加电远传部件,使之除就地指示压力之外, 兼有信号远传的功能。甚至将指针标度尺去掉,以电远 传为唯一用途,实质上已成为纯粹的压力传感器。这类 传感器的敏感元件和弹性变形式压力表完全一样,此处 只需介绍其电远传原理和特性。
四、压力测量仪表的分类
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。
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。
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。
电气式:将被测压力转换成各种电量,如电感、电容、
• 1 kgf/cm2 = 0.9807×105Pa • 1mmH2O = 0.9807×10Pa • 1 mmHg = 1.3332×102Pa • 1atm = 1.01325×105Pa • 1bar=105Pa
二、压力的表示方式
大气压力—地球表面上的空气柱重量所 产生的压力。其值由地理位置及气象情 况所决定。
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、测压原理
p2 p1
p2 p1
右图为U形玻璃管检测压力的
原理图。当p1=p2时,左右两 管中液体的高度相等。当
p1>p2时,U形管两管内的液面 会产生高度差,设高度差为h, (a) 依据液体静力学原理有:
1 电位器式
在弹簧管压力表内安装小型滑线 电位器,其滑点由弹簧管自由端 带动。如只利用电位器的滑点和 电阻的任意一端,就成为以可变 阻值输出的压力传感器,与任何 一种测电阻的仪表相连便可测量 压力。如将电位器的电阻两端和 滑点用三根导线引出,并在电阻 两端接稳定的直流电压,则滑点 和电阻的任意一端之间的电压将 取决于滑点位置,也就是取决于 被测压力。这样便可与测直流电 压的仪表相连而反映压力值。
见教材P138~139
第三节 弹簧管式压力表
工业生产过程中使用较普遍的测压仪表是按照弹性变形 原理工作的,尤其是弹簧管压力表历史悠久、应用广泛。 一、测压原理 基本原理是依据弹性元件受压变形后产生的弹性反作用 力与被测压力相平衡,然后测量弹性元件的变形量大小 可知被测压力的大小。根据测量范围的不同,常用的弹 性元件有膜片、波纹管、弹簧管等。
这种电远传方法比较简单,具有很好的线性。如果采用断面 尺寸不均匀的骨架绕制电位器,就能设计成有某种非线性的 电位器,借此可将弹性元件或传动机构的非线性抵消,使整 个传感器具有线性特性。
电位器式电远传的最大缺点是有滑动触点,为减少弹性 元件的变形阻力,以免引起过大的滞环及变差,就希望滑点 和电阻丝的接触压力尽量小,但接触压力小就难以保证良好 地导电,尤其是电阻表面氧化或污染时,滑点接触不可靠。 此外,弹性元件的变形位移或转角一般不大,但希望电阻或 电压的变化有较好的连续性,不要出现明显的阶梯状特性, 这就必须用极细的电阻丝绕制电位器。电阻丝太细势必不耐 磨损,特别是压力频繁波动时,往往局部磨损严重,改变了 原有的阻值均匀性,甚至出现磨断电阻丝的现象。为了改进 上述缺点,出现了导电塑料电位器及无触点电位器,用这类
一、压力的基本概念
垂直而均匀地作用在单位面积上的力
F S
单位:
式中 P——压力(Pa)
F——均匀垂直作用力(N) S——受力面积(m2)
牛顿/米2(N/m2),简称“帕”,用符号“Pa”
1MPa = 103KPa = 106Pa
工程上仍使用的压力单位有:工程大气压、毫 米汞柱、毫米水柱等。 1工程大气压=1公斤力垂直于1平方厘米的面积 上所产生的压力。
弹簧管结构简单、使用方便、价格低廉,它使用范围广, 测量范围宽,可以测量负压、微压、低压、中压和高压, 因此应用十分广泛。根据制造的要求,仪表精度最高可 达0.15级。
二、弹簧管压力表 (一)测压原理
公式: 0
p1 2
E
R2 bh
(1
b2 a2
)
k2
P —被测压力;= 0- 、E—弹簧管材料的泊松系数和
4
d 2h2
4
D2h1
h1
d2 D2
h2
p
g(h1
h2
)
g(1
d2 D2
)h2
p p1 p2 gh2
四、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。
h1
A2 A1
l
d2 D2
膜片受压力作用产生位移,可直接带动传动机构指示。 但是膜片的位移较小,灵敏度低,指示精度不高,一般 为2.5级。膜片更多的是和其他转换元件合起来使用, 通过膜片和转换元件把压力转换成电信号;
波纹管的位移相对较大,一般可在其顶端安装传动机构, 带动指针直接读数。其特点是灵敏高(特别是在低压 区),常用于检测较低的压力,但波纹管迟滞误差较大, 精度一般只能达到1.5级;
(二)弹簧管压力表
1 工作原理
刻度盘
游丝
接头
弹簧管压力表
中心齿轮 弹簧管 指针 扇形齿轮
拉杆 调整螺钉
2 放大机构
弹簧管压力表的机芯如图 所示。由于弹簧管自由端 的位移量较小,为了保证 仪表有足够的灵敏度,需 要用机芯将自由端的位移 进行放大,将自由端的微 小位移放大成较大的角位 移。
特点:结构简单、使用方便、价格低廉,它使用范围广, 测量范围宽,可以测量负压、微压、低压、中压和高压, 因此应用十分广泛,精度等级高达0.15级。
h (b)
p p1 p2 gh
h p
g
二、U形管压力计
p p1 p2 g(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。
三、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。
下式中d为玻璃管内直 径,D为杯形容器的内 直径。
新材料或器件代替滑线电位器固然可以提高可靠性,但成本
也有所增加。
2电感式
电感式电远传可以避免 滑动触点,它利用弹性 元件的变形带动衔铁, 改变铁心线圈的气隙, 从而改变线圈的电感。 在交流电路里,感抗可 以很容易地变换成电压。 如需要输出直流信号, 可加整流滤波电路。电 感式压力传感器的原理 见右图。
正因为上述附加吸力是影响精确度的主要因素,所以 电感式传感器只适合于较高压力的测量。高压力用的弹 性元件刚度系数大,附加吸力所起的作用相对而言较小。一般源自032
所以 S 5.8R 0
从上面分析可知:
(1)当弹簧管的结构、尺寸和材料一定时,弹簧管自由 端位移和被测压力之间基本上是线性关系,即弹簧管 压力表的刻度均匀性好。
(2)如b=a,得=0,说明具有均匀壁厚的圆形截面的 弹簧管不能作为测压元件。 为了增大弹簧管自由端受压变形时的位移量,可采用 多圈弹簧管结构,其基本原理与单圈弹簧管相同,但 自由端的位移量比单圈弹簧管大好多倍。
这种传感器必须用交流电源。为了减小铁心线圈的尺寸, 提高传感器的灵敏度,并且避免工业频率的干扰,最好 采用稍高的频率,例如40OHz,但是这会使电路的成本 和复杂性增加。此外要注意铁心的材质选择,避免涡流 损耗。电感式传感器必须有良好的磁屏蔽,它本身既要 防止外界干扰,也应防止对外的干扰作用。
铁心线圈的气隙变化和感抗之间有非线性关系。尤其 值得注意的是电流通过线圈时产生的磁效应会对衔铁有 吸引力,这就形成了作用于弹性元件的外力,此力与气 隙大小有关,必须在校验或标定中消除,否则误差很大。
第二章第一二三节概述液柱式 和弹簧管式压力表
第一节 概述
压力和差压是工业生产过程中常见的过程参数 之一。在许多场合需要直接检测与控制压力参数, 如锅炉的气包压力、炉膛压力、烟道压力;化学 生产中的反应斧压力、加热炉压力等。此外,还 有一些不易直接测量的参数,如液位、流量等参 数往往需要通过压力或差压的检测来间接获取。 因此,压力和差压的测量在各类工业生产领域中 如石油、电力、化工、冶金、航天航空、环保、 轻工等占有很重要的地位。