压力与流速测量
流体管道压力流速流量测定实验(可编辑)
流体管道压力流速流量测定实验龚红卫南京工业大学城建学院流体管道压力流速流量测定实验一实验目的二实验所用仪器量具三测定前的准备四测定内容五测定步骤一实验目的通过本实验要求掌握用毕托管与微压计来测量风管中风压风速和风量的方法并了解微压计的工作原量基本构造和使用方法学会使用机械风速仪和热电风速仪二实验所用仪器量具 1.毕托管标准普通 2.倾斜式或补偿式微压计 3.风速仪 4.温度计0℃50℃ 5.气压计 6.钢卷尺卡尺三测定前的准备 1.选择测定断面测定断面原则应选在气流均匀而稳定的直管段上离开产生涡流的局部构件有一定的距离以免受局部阻力的影响即按气流方向在局部阻力之后大于或等于4倍管径或矩形风管大边尺寸在局部阻力之前大于15倍管径或矩形风管大边尺寸的直管段上如图1当条件受到限制时距离可适当缩短但也应使测定断面到前局部构件的距离大于测定断面到后局部构件的距离同时应适当增加测定断面上测点的数目风管测定断面位置图 2.确定断面内的测点 1矩形风管断面没测点的位置 2圆形风管断面测点的位置在圆形风管内测量平均流速时应根据管径的大小将断面划分为若干个面积相等的同心环每个圆环测量四个点且这四个点必须位于互相垂直的两直径上在相互垂直的直径上应开两个测孔如右图测定断面上所划分的圆瑨数目见下表圆形风管测点圆环数及测点数各测点距风管中心距离可按下式计算四测定内容 1.风管内风压的测定根据流体力学理论知道对不可压缩流体在管内任意断面上的全压等于其静压与动压之和则动压等于全压与静压之差由此原理并根据倾斜式微压计的测压原理欲测风管断面上的全压静压和动压可按如图5进行连接由上页图5可看出毕托管是测量风压的一次仪表它作用把风管内的压力传递出来而微压计则是用来显示风压大小的二次仪表测定前根据测定断面是处于通风机的吸入段还是压出段将毕托管与微压计正确加以连接然后根据计算出的测点位置依次进行测量测量时将多向阀手柄板向测量位置在测量管标尺上即可读出液柱长度再乘以倾斜测量管所固位置上的仪器常数K值即得所测压力值mmH20 测定断面上的平均静压Pj平均全压Pq可按下式计算 1234式中的n为断面上测点总数在测量动压时有时会碰到某些测点的读数为零值或负值的情况这表明该断面上气流很不稳定产生了涡流但通过该断面的流量并没改变在计算平均动压时宜将负值当作零值处理但测点的总数应为动压为负值及零值在内的全部测点五测定步骤谢谢龚红卫 sanwencom 图1 1风机 2测定断面a为风管的大边 d为风管直径在测定断面的内各点的气流速度是不相等的因此应选择有代表性的测点在测定断面内确定测点的位置和数目主要决于风管断面形状和尺寸在矩形风管内测量平均流速时可将断面划分为若干个面积相等的小截面并使各小截面尽可能接近正方形其面积不大于005m2小截面的边长为200250mm最好取小于220mm测定位于各小截面的中心处如下图图2矩形截面内的测点位置示意图图3 圆形截面内的测点位置图4三个圆环时测点位置示例图 3 图4 风管直径< 200 200~400 400~600 600~800 800~1000 > 1000圆环数个 3 4 5 6 8 10 测点数 12 16 20 24 32 40 式中R 风管的半径mm Rn风管中心到第n环测点的距离mm n 从风管中心算起圆环的顺序号m 风管断面所划分的圆环数为了使一时确定测方便可将测点到风管中心的距离换算成测点到管壁即测孔的距离KR如图3K为倍数见后页表格式1 圆环上的测点到管壁的距离K值5 005 016 029 045 068 132 155 171 184 195 测点编号3461 009 006 004 2 029 021 013 3 059 039 024 4 141 065 035 5 171 135 050 6 191 161 017 7 179 129 8 194 150 9 165 10 176 11 187 12 196 图5 皮托管与倾斜微压计的连接方法式1 当动压值相差太大时测量断面上的平均动压Pd通常按均方根动压求得若各测点动压值相差不大可用动压的算术平均值计算式2 式4 式3 1平均风速的计算Vp 知道测定面上的平均动压后则测定断面上的平均风速可按下式计算 ms 式 5 5式中γ液体压差计所用液体的容重Nm3 γ流动气体本身的容重Nm3 φ经实验校正的流速系数一般取1hr 液柱差 m 2.风管内风量的确定由于流动气体本身的密度kgm3 φ 1 ms 则式6 在常温条件下大气压760mmHg柱式中 Pd 平均动压mmH2O 式7 如果所测温度是非常温应按下式计算空气的密度可按下式计算 Kgm3 式8 式中Pa大气压力kgm2 ta环境温度℃ R空气常数R 294 kgmkg℃ρa非常温条件下空气密度kgm3 应注意当风管风速小于2ms时采用热球风速仪直接测量风管截面上的平均风速然后取其算术平均值作为该断面的平均风速 2风管风量的确定 m3h 式9 式中 F 风管截面积m2 Vp 平均风速ms 1.熟悉测量风压仪器的使用方法及注意事项检查测定断面位置是正确用内径卡尺测量风管的直径D及大边长A 2.根据测定断面上已开好的测孔将毕托管与微压计正确地加以连接并算出各测点到管壁的距离用胶布或调节环标示在毕托管上将毕托管装在测架上 3.启动风机分别在测定断而后水平或垂直方向上测出各测点的全压静压和动压并记录在对应表格上页中 4.第一次测定完毕后用调节阀改变风量重复几次每调节一次风量在测定前后都要用温度计读出气流的温度取其平均值同时测出大气压力求空气密度 5.关闭风机整理好仪器并计算测定结果管道内风速风压风量测定记录计算表日期大气压 Pa空气温度℃风管直径或大边长 mm面积 m2 测定次数测点全压值 Pq 静压值Pj 动压值 Pd 常用仪器平均动压平均风速风量 mmH2O mmH2O mmH2O k Pdp mmH2O Vp ms L m3h。
动压式流量计测量方法
动压式流量计测量方法1.差压法:差压法是通过测量流体通过管道时产生的压差来计算流速和流量的一种方法。
差压式流量计由一个标准节流装置和一个差压变送器组成。
流体通过节流装置时,由于截面变小,流速增大,压力降低。
根据伯努利定律,流体速度的增加将导致压力的下降。
差压变送器测量压力降,并将其转换为一个电信号输出,通过与标定曲线对应,可以确定流体的流速和流量。
差压法的测量精度高,适用于液体和气体的流量测量,常用于工业生产中。
2.静压法:静压法是通过测量流体在管道内的静压来计算流速和流量的方法。
静压式流量计包括一个测压元件和一个静压变送器。
测压元件位于管道内,测量流体的静压大小。
静压变送器将测得的静压转换为电信号输出。
静压法的优点是不需要标准节流装置,对流体的压力损失较小,适用于易堵塞或腐蚀性流体的测量。
但是它的测量精度相对较低,常用于一般工业流量测量,而不适用于精密测量。
在实际应用中,动压式流量计通常还需要对流体的物性参数进行补偿。
流速和流量与流体的密度、粘度、温度等有关,物性参数的变化会对测量结果产生影响。
因此,通常需要将实际测得的压差信号与温度、压力等参数进行修正,以提高测量精度。
此外,动压式流量计还需要注意以下几个问题:1.安装位置:差压式流量计的测量精度受到安装位置的影响,应根据具体情况选择合适的安装位置,避免流体的分支、弯管等对测量结果产生影响。
2.温度和压力补偿:动压式流量计在测量过程中需要对流体的温度和压力进行补偿,以提高测量精度。
3.维护保养:定期对动压式流量计进行清洁和校准,保证其正常工作并获得准确的测量结果。
总之,动压式流量计是一种常用的流量测量设备,具有准确、可靠的特点。
差压法和静压法是其常用的测量方法,根据具体的应用需求和流体特性选择适合的测量方法,并注意正确安装和维护,以获得准确的测量结果。
烟气压力、流速及流量的测定[技巧]
烟气压力、流速及流量的测定[技巧] 烟气压力、流速及流量的测定一、实验目的通过本实验,掌握气化净化系统中测量烟气压力的方法,并通过压力计算烟气流速及流量。
二、实验原理在一个气体净化系统安装完成后,正是投入运行前,不许进行试运行和测试调整。
对于已经运转但效果不好的净化系统,则需通过测试等方法查明原因,找出解决问题的方法。
在正常运行中,也需连续或定期地检测净化装置的操作参数,如温度、压力、流量及排放浓度等。
1、测定位置的选择和测点的确定在测定管道中气体的温度、湿度、压力、流速及污染物浓度之前,都需要先选择好合适的测定断面位置,确定适宜的测点数目。
这对于测试结构是否准确,是否有代表性,并耗用尽可能少的人力和时间,是一项非常重要的准备工作。
(1) 测点位置的选择测定断面的位置,应尽可能选在气流分布均匀稳定的直管段,避开产生涡流的局部阻力构件(如弯头、三通、变径管及阀门等)。
若测定断面之前有局部阻力构件时,则测定断面局部阻力构件时,则两者相距最好大于3D。
测定断面距局部阻力构件的距离,原则上至少在1.5D以上,同时要求管道中气流速度在5m/s以上。
此外,由于水平管道中的气流速度分布和污染物浓度分布一般不如垂直管道内均匀,所以在选择测定断面位置时应优先考虑垂直管段。
确定断面位置附近要有足够的空间,便于安放测试仪器和进行操作,同时便于接通电源等因素,也是需要考虑的问题。
(2)测点的确定测定位置选定后,还应根据管道截面形状和大小等因素确定测点的数目。
当管道较大且其中气流和污染物分布不均匀时,测点数目适当多些,但也不宜过多,以免测定工作量加大。
通常是将管道断面划分成若干个等面积圆环(或矩形),各个等面积圆环(或矩形)的中心作为测点。
对于圆形管道和矩形管道内测点的确定方法分别介绍如下。
A 圆形管道对于圆形断面的管道,采用划分为若干等面积同心圆环的方法。
圆环数目取决于管道直径的大小,一般可按表1的规则确定。
但管道直径大于5m时,应按每个圆环面积不超过1m2来划分。
工程流体力学中的压力分布与流速分析
工程流体力学中的压力分布与流速分析工程流体力学是研究流体在工程中的运动和传递规律的学科。
其中,压力分布和流速分析是工程流体力学中重要的内容。
本文将从理论和实际应用的角度,介绍工程流体力学中的压力分布与流速分析内容。
首先,我们来讨论压力分布的分析。
在工程流体力学中,压力是流体静力学性质的一个重要指标。
压力分布指的是流体在空间不同位置上的压力值的分布情况。
在工程中,我们常常需要分析流体在不同几何形状的管道、管路、气流通道等中的压力分布。
在压力分布的分析中,我们可以利用流体静力学的基本原理进行推导和计算。
比如,在水流中,如果考虑到流体的重力和形成流的水压力,我们可以使用守恒方程来求解管道内的压力分布。
此外,压力分布还受到管道的几何形状、流体运动状态和流体特性的影响。
除了利用基本原理,我们还可以通过数值模拟方法来分析压力分布。
计算流体力学(CFD)是一种常用的数值模拟方法,可以模拟流体在不同几何形状中的运动和压力分布。
通过CFD软件,我们可以建立流体模型、设定边界条件和流体参数,并进行数值模拟,得到各个位置上的压力分布情况。
接下来,我们来讨论流速分析。
在工程流体力学中,流速是流体运动的速度大小的指标。
流速分析是指对流体在不同位置上的流速进行评估和分析。
准确地分析流速分布可以帮助我们了解流体运动状态、预测流体行为和优化工程设计。
流速分析可以基于实验数据进行评估。
在实验室中,我们可以经过精确测量得到不同位置上的流速。
通过这些实验数据,我们可以绘制流速分布图,从而分析流体的运动特性。
常见的流速测量方法有测速箱、浮标法、超声波测速等。
除了实验方法,我们还可以利用数学模型来分析流速。
基于质量守恒和动量守恒原理,我们可以建立流体力学方程进行求解。
比如在计算流体力学中,我们可以通过离散化和数值求解的方法来模拟流体运动过程,并计算得到不同位置上的流速分布情况。
总结起来,工程流体力学中的压力分布与流速分析是重要的内容。
通过分析压力分布,我们可以了解流体在不同几何形状中的压力情况,从而指导工程设计和分析流体行为。
流体力学中的流体流动实验
流体力学中的流体流动实验流体力学是研究流体力学基本规律和流动现象的一门学科,而流体流动实验则是流体力学研究的重要手段之一。
通过实验,可以观察和记录流体在不同条件下的流动行为,验证流动方程和理论模型的可靠性,从而深入理解流体的运动规律。
本文将介绍流体力学中的流体流动实验的基本原理、实验装置以及实验方法。
一、流体流动实验的基本原理在流体力学中,流体流动实验的基本原理是根据质量守恒定律和动量守恒定律进行实验设计和数据分析。
根据质量守恒定律,流经给定截面的质量流率与入口和出口流速之积相等。
动量守恒定律则建立了流体运动方程,描述了流体在不同流动条件下的运动状态。
二、流体流动实验的实验装置为了研究流体力学中的各种流动现象,需要准备相应的实验装置。
常见的流体流动实验装置包括流体管道、流动模型、雷诺管道等。
流体管道是最常见的流体流动实验装置之一,其基本结构包括进口、出口和流体流通的管道。
通过改变流体的进口条件、管道的形状和尺寸等,可以研究流体在不同流动条件下的流动特性。
流动模型是模拟真实流动情况的物理模型,常用于研究复杂的流动现象和流体力学中的问题。
流动模型可以通过缩小尺寸或者使用可替代材料来简化实验过程,从而提高实验的可行性和可观察性。
雷诺管道是一种用于测量流体流速和观察流动形态的实验装置。
雷诺管道一般由一段直管和一个扩张段构成,通过在流体流动过程中增加扩张段,可以减小流速并形成湍流,方便观察和研究流体的流动特性。
三、流体流动实验的实验方法1. 流量测量方法:流量是流体流动实验中最基本的参数之一。
常用的流量测量方法有容积法、质量法、速度法等。
容积法通过测量流体通过给定截面的体积来计算流量;质量法通过测量单位时间内流体通过给定截面的质量来计算流量;速度法通过测量流体流速和截面积来计算流量。
2. 流速测量方法:流速是流体流动实验中另一个重要的参数。
常用的流速测量方法有直接法、间接法和动态法等。
直接法通过直接测量流体流速来得到流速值;间接法通过测量与流速相关的物理量,如压力和涡旋等来计算流速;动态法是一种通过观察流体流动状态的方法来判断流速的快慢。
管道中流体的压力实验
管道中流体的压力实验管道中的流体压力是工程领域中一个重要的参数,它对于流体流动的控制和预测至关重要。
为了准确测量管道中的流体压力,工程师们常常进行各种实验。
本文将介绍一种常用的管道中流体压力实验方法,以及实验步骤和数据处理过程。
一、实验目的本实验旨在通过测量管道中流体的压力,了解流体压力与管道内参数的关系,以及流体在管道内的流动特性。
通过实验数据的分析,可以得出流体压力与流速、管道直径和管道长度等参数之间的定量关系,为后续工程设计和流体力学研究提供依据。
二、实验仪器与材料1. 管道试验台:包括直径可调的管道、流量计、压力传感器等。
2. 流体:选择适合实验要求的流体,如水、空气等。
3. 测量工具:液压表、流速计等。
三、实验步骤1. 设置实验装置:将管道试验台放置在实验室平稳的工作台上,连接流量计和压力传感器。
2. 准备工作:先将流体输送管道和仪器进行清洁,确保无杂质存在。
接着,连接液压表和流速计,并将其置于合适的位置。
3. 开始实验:打开流体供应开关,使流体开始进入管道。
随着流体的输入,记录流体流入管道的时间以及流量计上的读数,同时记录压力传感器上的压力值。
4. 改变参数:在实验过程中,可以改变管道的直径、流速和管道长度等参数进行多次实验。
每次实验前,需将各测量仪器的初始数值记录下来,并在实验过程中随时监测和记录实验数据。
5. 数据处理:将实验数据进行整理和分析,绘制压力-流速曲线、压力-管道直径曲线和压力-管道长度曲线等图表。
根据曲线的趋势和实验数据,得出管道中流体压力与相应参数之间的关系。
四、数据处理与分析根据实验获得的数据,可以进行如下数据处理和分析:1. 绘制压力-流速曲线:将不同流速下的压力值与相应的流速值绘制在同一坐标系上,观察并分析曲线的形态,得出流速对于管道中流体压力的影响。
2. 绘制压力-管道直径曲线:将不同直径的管道中测得的压力值与相应的管道直径值绘制在同一坐标系上,观察并分析曲线的趋势,得出管道直径对于流体压力的影响。
呼吸机压力、流速、潮气量测量、显示解读等机械通气知识总结
呼吸机压力、流速、潮气量测量、显示解读等机械通气知识总结机械通气是临床上常用的治疗手段,就是将压力、最终产生为潮气量的气流通过不同的方式输送至婴儿的呼吸系统中,因此能够解读呼吸机所显示的压力、气流和潮气量信号就成为了了解和使用机械通气的必要条件。
婴儿呼吸机提供的气道压力信号是从气管导管转接接头处测量的,仅能够监测病人近端的气道压力及其变化。
肺泡内压力变化可能与呼吸机测量的气道压力波形并不一致,而在临床上,肺泡内压力的临床重要性更高。
新一代的婴儿呼吸机提供从气管插管转接头处测量的气流信号,和传统的仅能提供近端气道压力的呼吸机相比,显示和评估气流信号能够提供下列额外信息:测量机械通气和自主呼吸的潮气量和分钟通气量提示气道和气管导管部分的或完全的堵塞提示气管导管漏气的大小和变化情况如果出现“不完全的”肺部膨胀和/或不完整呼气(内源性PEEP)的显示,则提示设置的吸气和/或呼气时间太短提供测量呼吸力学的方法,比如顺应性和阻力气流和潮气量监测所产生的改变的重要性远超其可能带来的问题。
气流监测可能带来的问题包括:信号和数据评估相对复杂,因此用户可能会错误的解读气流监测数据;气流监测使用的流量传感器会带来额外的死腔量。
但是流量传感器增加的有效死腔量并不大,因为婴儿通气时通常在气管导管处产生漏气,漏气流通常会周期性将流量传感器中的二氧化碳清除。
此外,流量传感器内部容量小于1毫升。
监测到的流速信号通常以升/分为单位显示在呼吸机屏幕上,病人吸入气体的流速波形位于横坐标上方(正向),而病人呼出气体的流速波形位于横坐标下方(负向)(图1)图1.伴有自主呼吸早产儿的间歇指令通气(IMV)。
图中曲线显示了两次机械通气,每次机械通气都伴有明显可见的气道压力增加(Paw),而两次自主呼吸时都没有出现的Paw的升高(In=吸气,Ex=呼气)。
与自主呼吸相比,两次伴随有气道压力升高的(Paw)的呼吸(呼吸机辅助的呼吸)都达到了更高的吸气和呼气气流流速(V’)。
流体管道压力流速流量测定实验
流体管道压力流速流量测定实验流量测量方法名词与术语瞬时流量:单位时间内流过管道横截面的流体量(m3/h、t/h)。
累计流量:在一段时间内流过管道横截面的流体总量(m3、t)。
流量计:用于测量管道中流量的计量器具称为流量计。
主要的质量指标流量范围:最大与最小可测范围,该范围内误差不超过容许值。
量程和量程比:量程是最大流量与最小流量之差;量程比是最大流量与最小流量之比,又称范围度。
测量误差基本误差:准确度:流量计示值接近被测流量真值的能力,称为流量计的准确度。
准确度等级有:0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0级。
重复性:流量计在同一工作条件下,多次重复测量,其示值一致性的程度,反映仪表随机性误差的大小。
按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类;按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。
按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。
流量计简介流量测量方法和仪表的种类繁多。
工业用的流量仪表种类达100多种。
品种如此之多的原因就在于至今还没找到一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表。
本文按照目前最流行、最广泛的分类法,分别介绍各种流量计的原理、特点、应用概况及国内外的发展情况。
序号流量计种类全球产量百分比1差压式流量计(孔板、文丘里)45~55%2浮子流量计(又称玻璃转子流量计)13~16%3容积式流量计(椭圆、腰轮、螺旋)12~14%4涡轮流量计9~11%5电磁流量计5~6%6流体振荡流量计(涡街、旋进)2.2~3%7超声流量计(时差式、多普勒)1.6~2.2%8热式流量计2~2.5%9科里奥利质量流量计0.9~1.2%10其他流量计(插入式流量计1.6~2.2%1.1差压式流量计差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。
差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。
管道压力实验测量液体在管道中的压力变化
管道压力实验测量液体在管道中的压力变化管道压力实验是工程领域中常用的实验方法,用于测量液体在管道中的压力变化。
通过管道压力实验,我们可以了解液体在管道中的流动特性、压力损失以及管道的安全性能。
本文将详细介绍管道压力实验的步骤及其意义。
第一部分:实验准备在进行管道压力实验之前,需要进行一系列的准备工作。
首先,确定实验需要使用的管道类型和尺寸,并购买相应的管材。
其次,准备实验所需的流体介质,可以是水、油或者其他流体。
接下来,准备实验所需的仪器和设备,如压力计、流量计、流速计等。
最后,搭建实验平台,确保实验环境的安全和稳定。
第二部分:实验步骤1. 管道连接:将管道按照实验方案连接好,保证连接处密封可靠。
检查管道连接是否牢固,以防止泄露。
2. 测量流速:使用流速计测量液体在管道中的流速。
将流速计放置在合适位置,并确保其准确读数。
记录下流速的数值。
3. 测量压力:使用压力计测量液体在管道中的压力。
将压力计安装在管道的合适位置,并注意保持其与管道连接的密封性。
记录下压力的数值。
4. 数据记录:将测得的流速和压力数值记录在实验记录表中。
确保数据的准确性和完整性。
根据实验方案,可以选择不同时间间隔记录数据。
5. 压力变化分析:根据所测压力的数值,结合实验前后的流速数据,分析液体在管道中的压力变化情况。
可以绘制压力随时间的变化曲线,进一步了解液体在管道中的流动特性。
第三部分:实验结果分析通过管道压力实验的结果分析,可以得到以下几个方面的信息:1. 压力损失:根据压力变化的曲线,可以计算出液体在管道中的压力损失。
压力损失是指液体在管道流动过程中由于阻力产生的压力减少。
通过衡量压力损失,可以评估管道的流动效率和流畅性。
2. 流速变化:结合流速数据,可以分析液体在不同管段中的流速变化情况。
通过流速变化的分析,可以了解流体在管道中是否存在局部阻塞或流动不均匀等问题。
3. 安全性评估:通过管道压力实验的结果分析,可以评估管道的安全性能。
气体流量和流速及与压力的关系
For personal use only in study and research; not for commercial use气体流量和流速及与压力的关系流量以流量公式或者计量单位划分有三种形式:体积流量:以体积/时间或者容积/时间表示的流量。
如:m³/h ,l/h体积流量(Q)=平均流速(v)×管道截面积(A)质量流量:以质量/时间表示的流量。
如:kg/h质量流量(M)=介质密度(ρ)×体积流量(Q)=介质密度(ρ)×平均流速(v)×管道截面积(A)重量流量:以力/时间表示的流量。
如kgf/h重量流量(G)=介质重度(γ)×体积流量(Q)=介质密度(ρ)×重力加速度(g)×体积流量(Q)=重力加速度(g)×质量流量(M)气体流量与压力的关系气体流量和压力是没有关系的。
所谓压力实际应该是节流装置或者流量测量元件得出的差压,而不是流体介质对于管道的静压。
这点一定要弄清楚。
举个最简单的反例:一根管道,彻底堵塞了,流量是0 ,那么压力能是0吗?好的,那么我们将这个堵塞部位开1个小孔,产生很小的流量,(孔很小啊),流量不是0了。
然后我们加大入口压力使得管道压力保持原有量,此刻就矛盾了,压力还是那么多,但是流量已经不是0了。
因此,气体流量和压力是没有关系的。
流体(包括气体和液体)的流量与压力的关系可以用流体力学里的-伯努利方程-来表达: p+ρgz+(1/2)*ρv^2=C 式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度.z 为垂直方向高度;g为重力加速度,C是不变的常数。
对于气体,可忽略重力,方程简化为: p+(1/2)*ρv ^2=C那么对于你的问题,同一个管道水和水银,要求重量相同,那么水的重量是G1=Q1* v1,Q1是水流量,v1是水速. 所以G1=G2 ->Q1*v1=Q2*v2->v1/v2=Q2/Q1 p1+(1 /2)*ρ1*v1 ^2=C p2+(1/2)*ρ2*v2 ^2=C ->(C-p1)/(C-p2)=ρ1*v1/ρ2*v2 ->(C-p1)/ (C-p2)=ρ1*v1/ρ2*v2=Q2/Q1 ->(C-p1)/(C-p2)=Q2/Q1 因此对于你的问题要求最后流出的重量相同,根据推导可以发现这种情况下,流量是由压力决定的,因为p1如果很大的话,那么Q1可以很小,p1如果很小的话Q1就必须大.如果你能使管道内水的压强与水银的压强相同,那么Q2=Q1 补充:这里的压强是指管道出口处与管道入口处的流体压力差.压力与流速的计算公式没有“压力与流速的计算公式”。
空气流动的流体力学原理—压强、流速和流量的测定
管道风速和风量的测定
风速和风量测定一般用到以下仪器设备:
1.毕托管
2.U型压力计
3.橡胶管
4.卷尺或钢尺
5.胶带
6.记号笔
1.确定测定截面和测点;
2.在毕托管上标注测点位置;
3.准备U型压力计;
4.逐点测定动压;
5.记录数值与计算
1.确定测定截面和测点
管径/mm
130
130-200
200-450
450-650
环数
1
2
3
4
(1)用卷尺或钢尺测量管道直径;
1
0.707R
0.5R
0.409R
0.354R
(2)根据下表确定环数和测点。
2
0.707R
0.5R
0.409R
0.354R
2.在毕托管上标注测点
3
0.866R
0.707R
0.612R
4
0.866R
0.707R
H d 2 ~ H dn ) 2
n2
在测定动压时,有时会碰到某些测点的读数出现零值或负值的情况,
这是由于气流很不稳定而出现旋涡所产生的。在上式计算平均动压时,应
将负值当作零计算,测点数n仍包括该测点在内。
习题讲解:
7、计算1200m高空大气的空气重度(假设空气等温变化)
解释:
大气压力:海拔高度每升高1000 m,相对大气压力大约降低12%;
的性能曲线和风网的特性曲线画在同一个坐标图上,两条曲线的交点。
二、离心式通风机的工作点
✓
P H
R1
R
A1
A
PA (H )
A
液体压力测量
4. 测压管的标定方法
测压管的标定是在校正风洞内采用比较法进 行标定的。
在校正风洞中用比较法进行标定,它将 被标定的仪表测得的数据与标准仪表测得 的数据相比较,就可得出被标定的仪表的 修正系数或特性曲线。
测压管标定的主要目的是为了确定测压 管的校正系数、方向特性、速度特性等 内容。
1. 总压管的标定
总压管要标定的是总压管的校正系数以及在不 同流速时,总压管对流动偏斜角的不灵敏性。
u ( p0 p)
不可压 缩流体
可压缩气体
p0
p
1 2
u2
(1
)
M2 2k M4
4 24
u 2 p0 p
1
测压管的使用上限不超过相当于马赫数 为0.25时的流速
测压管的使用下限为被测量的流速在全 压孔直径上的雷诺数需超过200
测压差的方法
(1)利用总压管、静压管,分别测量流体的 总压和静压,以确定流体速度。
临界点
滞止压力是指在没有外力的作用下,流体 速度绝热地减速到零时所产生的压力,此 时,流体的全部动能全部绝热地转变成压 力能。
总压与静压之差称为动压
应用动力测压法测量流速的压力感受元 件为测压管
伯努利方程式
udu dp 0
u12 p1 u22 p2 C
2 2
p0
p
u2
C
2
分别采用总压管和静压管测得流体的总压 和静压,然后利用公式计算得到流体速度。
缺点:不能同时测得某一点的流体的总压 和静压。
可同时测得流体总压和静压之差的复合测 压管称为毕托管(动压管、速度探针)
特点:结构简单,使用、制造方便,价格 便宜,坚固可靠,精度高。
毕托管测量的是空间某点处的平均速度, 它的头部尺寸决定了它的空间分辨率
流体力学中的流体压力与流速关系
流体力学中的流体压力与流速关系流体力学是研究流体力学性质和行为的学科。
在流体的运动中,流体压力与流速之间存在着紧密的关系。
本文将探讨流体力学中流体压力与流速之间的关系,并对其进行深入分析。
1. 流体力学中的压力概念在介绍流体压力与流速之间的关系之前,我们首先需要了解流体力学中的压力概念。
压力是指单位面积上受到的作用力。
对于流体而言,压力是由于分子之间的碰撞以及流体对容器壁的作用而产生的。
流体中任意一点的压力可以用以下公式表示:P = F/A其中,P表示压力,F表示力,A表示面积。
根据上述公式,我们可以看出,压力与受力的大小和受力的作用面积有关。
2. 流体压力与速度变化关系流体力学中,流速是指流体在单位时间内通过某一横截面的体积。
我们可以用以下公式表示流速:v = Q/A其中,v表示流速,Q表示通过横截面的体积,A表示横截面的面积。
从上述公式可以看出,流速与通过横截面的体积和横截面的面积有关。
根据伯努利定理,流体动能、静能和压力之间存在着基本的关系。
当流速增大时,流体动能增加,而静能相应减小。
根据能量守恒定理,总能量保持不变,所以要使得总能量不变,压力必然会减小。
这说明了流速与流体压力之间的关系。
3. 流速增大对压力分布的影响在流体力学中,当流速增大时,流体压力会发生变化。
具体来讲,流速增大会导致流体的动能增加,静能减小,从而使得流体压力降低。
这种情况在管道中特别明显,被称为伯努利效应。
由于伯努利效应的存在,流体在管道中流动时,速度增大的地方其压力也会降低。
因此,在限制条件相同的情况下,流速越大,压力越小。
这对于一些应用如水力发电、气流传输等具有重要意义。
4. 实际流体压力与流速关系的工程应用流体压力与流速的关系在很多工程领域都有重要的应用。
例如,水力发电厂中,水通过涡轮机转动,将机械能转化为电能。
水流经过涡轮机时,速度增大,压力减小,从而驱动涡轮机运转。
此外,在管道输送液体或气体时,通过控制流速可以控制流体的压力。
烟气压力、流速及流量的测定
图1 圆形管道的测点烟气压力、流速及流量的测定一、 实验目的通过本实验,掌握气化净化系统中测量烟气压力的方法,并通过压力计算烟气流速及流量。
二、 实验原理在一个气体净化系统安装完成后,正是投入运行前,不许进行试运行和测试调整。
对于已经运转但效果不好的净化系统,则需通过测试等方法查明原因,找出解决问题的方法。
在正常运行中,也需连续或定期地检测净化装置的操作参数,如温度、压力、流量及排放浓度等。
1、测定位置的选择和测点的确定在测定管道中气体的温度、湿度、压力、流速及污染物浓度之前,都需要先选择好合适的测定断面位置,确定适宜的测点数目。
这对于测试结构是否准确,是否有代表性,并耗用尽可能少的人力和时间,是一项非常重要的准备工作。
(1) 测点位置的选择测定断面的位置,应尽可能选在气流分布均匀稳定的直管段,避开产生涡流的局部阻力构件(如弯头、三通、变径管及阀门等)。
若测定断面之前有局部阻力构件时,则测定断面局部阻力构件时,则两者相距最好大于3D 。
测定断面距局部阻力构件的距离,原则上至少在1.5D 以上,同时要求管道中气流速度在5m/s 以上。
此外,由于水平管道中的气流速度分布和污染物浓度分布一般不如垂直管道内均匀,所以在选择测定断面位置时应优先考虑垂直管段。
确定断面位置附近要有足够的空间,便于安放测试仪器和进行操作,同时便于接通电源等因素,也是需要考虑的问题。
(2)测点的确定测定位置选定后,还应根据管道截面形状和大小等因素确定测点的数目。
当管道较大且其中气流和污染物分布不均匀时,测点数目适当多些,但也不宜过多,以免测定工作量加大。
通常是将管道断面划分成若干个等面积圆环(或矩形),各个等面积圆环(或矩形)的中心作为测点。
对于圆形管道和矩形管道内测点的确定方法分别介绍如下。
A 圆形管道对于圆形断面的管道,采用划分为若干等面积同心圆环的方法。
圆环数目取决于管道直径的大小,一般可按表1的规则确定。
但管道直径大于5m 时,应按每个圆环面积不超过1m2来划分。
物理实验技术中的流体力学测量与分析方法
物理实验技术中的流体力学测量与分析方法流体力学是研究流体运动和相互作用的学科,广泛应用于物理、化学、工程学等领域。
在物理实验中,流体力学的测量与分析方法是非常重要的一部分。
本文将介绍几种常见的流体力学测量与分析方法。
一、流速测量方法在流体力学实验中,测量流体的流速是至关重要的。
有多种方法可以测量流速,其中最常见的是使用流速计。
流速计有多种类型,包括旋涡流速计、热线流速计和超声波流速计等。
旋涡流速计利用旋涡感应原理,根据流体流过感应探头时产生的旋涡频率来测量流速。
热线流速计则利用电热丝的热量散失与流体流过时的传热速率成正比关系来测量流速。
超声波流速计通过发射超声波并接收回波来测量流体流速。
二、液面测量方法在一些实验中,需要测量液体的液面高度。
常用的测量方法有静压力法和光学法。
静压力法利用液体的静压力与液面高度成正比的原理来测量液面高度。
这种方法简单、精确,适用于各种液体。
光学法则是利用光的折射原理来测量液面高度,通过测量光线在液面处的折射程度来得到液面高度信息。
三、纹影法纹影法是一种常用的流体力学测量方法。
它通过使流体在真空室内流动,并使流动区域成为光学屏幕,然后观察流体的纹影情况,从而获得流体流动的信息。
纹影法可以测量流体的速度分布、湍流行为和流动方向等参数。
这种方法具有无接触、无污染、高精度等优点,广泛应用于涡旋度测量、边界层研究和流体结构分析等领域。
四、压力测量方法在流体力学实验中,常常需要测量流体的压力变化。
常用的压力测量方法有压电式传感器和压力测量仪表。
压电式传感器利用压电效应将压力转化为电信号,通过测量电信号的变化来得到压力信息。
压力测量仪表则是通过测量流体对压力敏感部件的影响,如弯曲变形、电阻或电容变化来得到压力信息。
这些方法具有精度高、稳定性好等特点,广泛应用于流体力学实验中。
综上所述,流体力学测量与分析方法对于物理实验技术的发展和应用至关重要。
通过流速测量、液面测量、纹影法和压力测量等方法,可以获得流体力学实验中所需的流体参数,进而推动流体力学相关领域的发展。
流体力学实验中的流速测量方法与技巧
流体力学实验中的流速测量方法与技巧流体力学实验是研究流体运动性质及其相互关系的重要手段。
在流体力学实验中,流速的测量是一项关键工作,正确的测量方法和技巧能够保证实验结果的准确性和可靠性。
本文将介绍一些常见的流速测量方法与技巧。
一、静态压力法静态压力法是流速测量中最基本也是最常用的方法之一。
其原理是根据流体在流速改变时压力的变化来进行测量。
实验中通常使用U型压力计或毛细管压力计作为测量工具,通过测量不同位置的静压差来计算流速。
静态压力法的优点在于原理简单易操作,且适用于多种流体,但是对于非恒定流动和高速流体测量来说准确度相对较低。
二、浮子法浮子法是一种常用的流速测量方法,特别适用于液体中的小流速测量。
浮子法的基本原理是通过观察流体中浮子的移动速度来反推流速。
在实验中,可以通过测量流体引起的浮子垂直位移和时间来计算流速。
这种方法适用于透明流体和低流速条件下,精度较高。
三、紊流产生器法紊流产生器法是一种流速测量方法,适用于需要高精度和高速流动条件的实验。
该方法利用流体在紊流产生器中的流动特性,通过测量不同位置的压力来计算流速。
紊流产生器通常由多个孔径不同的管道组成,使得流体在通过管道时产生紊流。
通过测量不同位置的压力差,可以推算出流速的的变化。
这种方法可用于高精度流速测量以及流态分析的实验。
四、激光多普勒测速法激光多普勒测速法是一种非接触式的流速测量方法,适用于流场内的流速分布和测量点移动的实验。
该方法基于多普勒效应,通过激光束对流体中的颗粒进行照射,然后接收颗粒散射的光信号来测量流速。
激光多普勒测速法的优点在于高精度、非侵入性和对悬浮颗粒和液体的适应性。
然而,该方法的设备较为昂贵,操作也要求精准。
五、喷嘴法喷嘴法是一种通过利用流体在喷嘴中的速度变化来测量流速的方法。
喷嘴法根据流体在收缩截面和扩张截面中速度的变化来推算流速。
实验中,可以通过测量喷嘴出口的压力差、流量以及喷嘴的截面积来计算流速。
这种方法适用于气体或液体的流速测量,但是喷嘴的设计和实验过程需相对复杂。
压力和速度的欧拉公式
压力和速度的欧拉公式欧拉公式是数学中一个重要的公式,它与压力和速度之间的关系在流体力学和气体力学中有广泛的应用。
本文将详细介绍欧拉公式以及它在流体力学中的应用,其中包括压力与速度的关系、速度梯度以及欧拉公式在流速测量中的应用。
在流体力学中,压力(P)和速度(V)是两个重要的物理量,它们之间的关系可以通过欧拉公式进行描述。
欧拉公式是根据流体的连续性原理和动力学方程推导出来的,它表达了流体运动中压力与速度之间的定量关系。
欧拉公式可以写成如下形式:∂P/∂t+V∇P+(V·∇)V=-ρ∇Φ其中,∂P/∂t表示压力变化率,V∇P表示压力梯度,(V·∇)V表示速度的梯度(也称为速度梯度),-ρ∇Φ表示流体受到的外力。
在欧拉公式中,压力梯度和速度梯度是两个重要的项。
压力梯度表示单位距离内压力的变化率,它决定了压力差引起的流体运动。
速度梯度则反映了速度的变化率,它决定了速度场的分布和流体的流动模式。
从欧拉公式可以看出,当速度梯度较大时,压力梯度对流体运动的作用相对较小;而当速度梯度较小时,压力梯度对流体运动的作用相对较大。
这是因为速度梯度反映了流体速度场的变化程度,速度梯度越大,流体速度的变化越剧烈,压力梯度的作用就相对较弱;而当速度梯度较小时,流速的变化较缓,压力梯度的作用就相对较大。
在流速测量中,欧拉公式也被广泛应用。
例如,在流速仪器中常用的流量计就是基于欧拉公式的原理进行设计的。
流量计通过测量流体中的压力变化和速度分布来计算流体的流量。
利用欧拉公式中的压力梯度和速度梯度项,可以确定流体的流速和流量。
常见的流量计有差压流量计、涡街流量计和超声波流量计等。
欧拉公式的应用不仅限于流体力学,它在其他领域中也有广泛的应用。
例如,在电磁学中,欧拉公式被用于推导电场和磁场之间的关系;在量子力学中,欧拉公式被用于描述波函数的变化;在统计学中,欧拉公式被用于推导正态分布的性质等等。
综上所述,欧拉公式是流体力学中重要的一个公式,它描述了压力与速度之间的关系,并通过压力梯度和速度梯度来确定流体的流动模式。
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2)带导流的静压管
第二节
一、液柱式压力计
压力指示仪
液柱式压力计是利用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 被测压力大小的仪表。一般采用水银或水为工作 介质,常用于低压、负压、或压力差的检测。 这种压力计结构简单,使用方便,有相当高 的准确度,在本专业中应用广泛。缺点是量程受 液柱高度的限制。
弹簧管常用的材料有磷青铜、锡青铜、合金 钢和不锈钢等,适用于不同的压力测量范围和被 测介质。 弹簧管可以通过传动机构直接指示被测压力, 也可以用适当的转换元件把弹簧管自由端的位移 变换成电信号输出。 (1)弹簧管压力表
弹簧管压力表结构简单、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,仪表的精度等级有 0.5、1.0、1.5、2.5级。
二、弹性机械式压力计 弹性式压力检测是利用弹性元件作为压力敏 感元件把压力转换成弹性元件位移的一种检测方 法。
弹性元件在弹性限度内受压后会产生变形,
变形的大小与被测压力成正比关系。目前,作压 力检测的弹性元件主要有膜片、波纹管和弹簧管。
弹性元件受外部压力作用后通过受压面表现 为力的作用,其力的大小为
1、U形管压力计 所测压差与工作液垂直液柱高度差的关系为
P g (h1 h2)
若P2管通向大气,则 P1管的表压为
PB g (h1 h2)
可见提高工作液密度 将增加压力测量范围,但 灵敏度降低。
2、单管压力计 由于U形管压力计需要两 次读取液面高度,使用不方便, 为此设计出一次读取液面高度 的单管压力计。
壁面开孔必然对流过壁面的流体有些干扰,由 此将造成测量误差。孔径越大,流线弯曲越严重, 因而误差也就越大;但孔径太小会使制造困难,使 用时也容易被灰尘堵塞,而且还会引起测量反映迟 缓,一般孔径取为0.5~1.0mm。
2、静压管 当必须测量气流中某一点的静压或需要测量 流场中某截面的静压分布时可使用静压管。 1)L型静压管
第三节
电气式压力检测
弹性式压力检测仪表由于结构简单,价格便宜, 使用和维修方便,在工业生产中应用十分广泛。然 而在测量压力变化快和高真空、超高压时,其动态 和静态性能就不能适应,而电气式压力检测方法则 较适合。 电气式压力检测方法一般是用压力敏感元件直 接将压力转换成电阻、电荷量等电量的变化。能实 现这种压力电量转换的压敏元件主要有压电材料、 应变片和压阻元件。
压力读数的修正系数为
hn
式中
g gn
h
hn —标准重力加速度下的工ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ液液柱高度。
h —使用地点(重力加速度为 g )的工作
液液柱高度。
3、毛细管现象的影响 毛细管现象能使压力计测量管内的液柱升高 或降低,尤其对单管压力计,这种影响较大。当 管内工作液为吸附性液体时,如水、酒精等,液 面呈凹面,会产生正误差;当管内工作液为非吸 附性液体时,如贡,液面成凸面,会产生负误差。 为了减小该读数误差,通常要求液柱式压力计测 量管的内径不小于10mm。
弹性元件的性能、加工过程和热处理等有较大关
系。当位移量较小时,它们均可视为常数,压力 与位移成线性关系。比值A/C的大小决定了弹性元
件的压力测量范围。一般地,A/C越小,可测压力
越大。
1、膜片 膜片是一种沿外缘固定的片状形测压弹性元件, 按剖面形状分为平膜片和波纹膜片。膜片的特性一 般用中心的位移和被测压力的关系来表征。当膜片 的位移很小时,它们之间有良好的线性关系。 波纹膜片是一种压有环状同心波纹的圆形薄膜, 其波纹的数目、形状、尺寸和分布情况与压力测量 范围有关,也与线性应变有关。有时也可以将两块 膜片沿周边对焊起来,成一薄膜盒子,
2、波纹管 波纹管是一种具有等间距同轴环状波纹,能 沿轴向伸缩的测压弹性元件。 由于波纹管的位移相对较大,故一般可在其 顶端安装传动机构,带动指针直接读数。波纹管 的特点是灵敏高(特别是在低压区),常用于检 测较低的压力(1.0~106Pa),但波纹管迟滞误 差较大,精度一般只能达到1.5级。
3、弹簧管 弹簧管截面为非圆形(椭圆形或扁圆形), 并弯成圆狐状(中心角常为270°)的空心管子。 由于变形前后弹簧管 长度不变,假设变形后内 外半径分别为r′、R′, 变形后圆弧角为θ ′,则 有 R R
4、以空气动力测压法为基础的气动探针 测量气流中压力(总压和静压)所常用的方 法,如毕托管。
第一节
一、总压测量
气流压力的测量
由流体力学可知,任何被流体绕流的物体上 都有这样一些点,在这些点上流体完全滞止,即 这些点上流速为零,通常称这些点为驻点,驻点 上的压力为滞止压力或总压。其物理意义是:在 没有外功作用下,流体速度等熵地减速为零时所 产生的压力。此时,流体的动能全部等熵地转变 为压力能。
一、压力表示方式 压力的表示方式有绝对压力PJ、表压力PB、真 空度或负压PZ。 绝对压力是指介质的实际压力;表压力是指 高于大气压的绝对压力与大气压力PD之差,即 PB=PJ-PD 真空度是指大气压力与低于大气压力的绝 对压力之差,有时也叫负压,即 PZ=PD-PJ
二、压力检测方法 1、重力与被测压力平衡
r r
两式相减,则有
( R r ) ( R r )
即
b b
若被测压力大于标准大气压,由于弹簧管的 非圆截面,使得短轴方向的受力面大于长轴方向 的受力面,因此短轴伸长,长轴缩短,使它有变 成圆形并伴有伸直的趋势而产生力矩,其结果使 弹簧管的自由端产生位移,同时改变其中心角。
F A P 式中A为弹性元件承受压力的有效面积。根据虎克 定律,弹性元件在一定范围内变形与所受外力成 正比关系,即 F Cx
式中C为弹性元件的刚度系数;x为弹性元件在受
到外力F作用下所产生的位移。
因此,当弹性元件受压力为P时,其位移量为:
x F / C pA/ C
上式中弹性元件的有效面积A和刚度系数C与
2 1
4、液柱式压力计的读数误差及修正 1、环境温度变化的影响及修正 当环境温度偏离规定温度时,工作液密度、 标尺长度都会发生变化。由于工作液的体膨胀系 数比标尺的线膨胀系数大得多,对于一般的工业 测量,主要考虑温度变化使工作液密度变化对压 力测量的影响。 环境温度偏离规定温度t0后,工作液密度改变 对压力计读数影响的修正公式为:
一、压电材料及压电式压力传感器 利用压电材料检测压力是基于压电效应原理, 即压电材料受压时会在其表面产生电荷,其电荷量 与所受的压力成正比。 压电元件被夹在两 块弹性膜片之间,当压 力作用于膜片,使压电 元件受力而产生电荷。 电荷量经放大可转换成 电压或电流输出。
使该边形成电子积累,而另一边则为正电荷积累, 于是形成电场。该电场阻止电子的继续偏转,当 电场作用在运动电子上的力等于洛仑磁力时,电 子的积累便达到动态平衡。在薄片两横端面之间 建立电场,其对应的电动势称为霍尔电势EH,其 大小可表示为
RHIB EH (V ) d
式中RH—霍尔系数;
d—霍尔元件厚度。
称为膜盒。若将膜盒内部抽成真空,并且密封起 来,则当膜盒外压力变化时,膜盒中心将产生位 移。这种真空膜盒常用来测量大气的绝对压力。 膜片常用的材料有:锡锌青铜、磷青铜、铍 青铜、高弹性合金、恒弹性合金、碳素钢、不锈 钢等。膜片的厚度一般在0.05~0.3mm。 膜片受压力作用产生位移,可直接带动传动 机构指示。但是,由于膜片的位移较小,灵敏度 低,指示精度也不高,一般为2.5级。
A2 PB g (h1 h 2) g ( 1)h 2 A1 当A1》A2时,上式近似 为
PB gh2
3、斜管微压计 是一种变形单管压力计,主要用于测量微小 压力、负压和压差。由于被测压力很小,用单管 压力计测量时其液柱高度变化也小。为了减小读 数相对误差,拉长液柱,把测量管斜放一角度, 构成斜管微压计。
1、L型总压管
孔的直径≥0.5mm;L/D≥3,以减小支杆部分 对孔口干扰,不敏感角β 为±(10°~15°)。
2、带导流套管型总压管
在L型总压管外增加一个导流套管进行整流, 使不敏感角增大至β =±(30°~45°)。
3、多点总压管
4、附面层总压管
二、静压测量 按静压的物理概念,只有当感受管对液体无 任何干扰时,流体速度和流线未受任何影响的情 况下,才有可能正确测出静压,这只有当感受管 与流体以同一速度运动时才能实现。 1、壁面静压孔 对于直管道内流动的液体,可以认为在横截 面上各点的静压大致相等。因此,常常采用在液 体通道壁面上开孔的方法以感受静压。
通过直接测量单位面积所承受的垂直方向力 的大小来检测压力,如液柱式和活塞式压力计。 2、弹性力与被测压力平衡
弹性元件感受压力作用后会产生弹性变形, 形成弹性力,当弹性力与被测压力平衡时,弹性 元件变形多少则反映了被测压力的大小。
3、利用物质其它与压力有关的物理性质测 量压力
一些物质受压后,其某些物理性质会发生变 化,通过测量这种变化就能测量出压力。如压阻 式传感器和压电式传感器。
霍尔压力传感 器用做远传压力表 的原理如图所示。 霍尔片与弹簧管的 自由端相连,使霍 尔片处于两对磁极 所形成的非均匀磁 场之中。
霍尔片的四个端面引出四根导线,其中与磁钢 平行的两根导线和直流稳压电源相连接,另两根导 线用来输出信号。 当被测压力引入后,在被测压力作用下,弹簧 管的自由端产生位移,改变了霍尔片处于非均匀磁 场之中的位置,从而将机械位移量转换成霍尔电势, 所以可将压力信号以电量形式进行远传。 霍尔片对温度变化非常敏感,需要进行温度补 偿。霍尔片连接的外部直流电源应具有恒流特性, 以保证流过霍尔片的电流恒定。
在被测压力作用下管内液面升高h2时,得
A2 h1 l A1 h 2 l sin A2 PB g ( sin )l A1
式中 g ( A sin )为一常数。因此读取 l 值,即 A 可得被测压力。 角越小,l 则越长,测量灵敏度 就越高;但 不能太小(一般不小于15°),否 则读数困难,反而增加读数误差。