压力测量及仪表的使用

单管式压力计
1. 原理：同U型管压力计
2. 结构：杯径较管径大得多
3. 特点：由于杯径>>管径，所以 h1>>h2 , 则hh1,即：杯内的液位 变化可忽略不计。一次性读数， 使用方便。而U型管压力计要两 次读数。
4. 应用范围：测量低压、负压和 差压
5. 读数误差：0.5mm，较U型管 好，
膜片
膜盒式压力表
结构
工作过程
膜盒式压力表
膜盒压力表
适用于测量空气或其它无腐蚀性气体的微 压或负压。
锅炉上常用于测量送风系统、制粉系统、 炉膛负压和尾部烟道的压力测量。
测量范围为150～4000Pa。 精确度等级一般为2.5级。
波纹管式压力表
波纹管——具有等间距同轴环状波纹，能沿轴向伸缩
理纬度、海拔高度及气象条件而变化
(3)表压力(pb): pb= pi-pd，压力测量仪表的指示值 (4)真空度(负压，pz)：绝对压力小于大气压力时，表压力为负
值，其绝对值为真空度。即：pz=pd–pi (5)差压(压差)：任意两处压力之差
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各种压力表示法之间的关系：
pb= pi-pd
第三章 压力测量
液柱式压力测量 弹性式压力测量 电气式压力测量 压力测量仪表的使用
概述
1、压力
——单位面积上垂直作用的力。
2、压力单位
——帕斯卡 1Pa＝1N/m2(牛/米2)
概述
3. 压力的表示方法
由于参照点不同，在工程上有几种不同表示方法：
(1)绝对压力(pi) :被测介质作用在容器表面积上的全部压力 (2)大气压力(pd):由于地球表面空气柱重量形成的压力，随地
§3-1 液柱式压力测量
U形管压力计 单管式压力计 斜管式微压计
依靠液柱压头与被测差压(压力)相平衡来工作的 测量范围不大，主要用于正、负微压的测量，如
炉膛烟压，风道风压及测速装置的差压等等。
U形管压力计
p hg (h1 h2)g
单管式压力计
1－宽容器 2－带标尺的肘管 3－连通管 4－水准泡
二、弹性元件的特性
2、刚度和灵敏度：
刚度(K)：使弹性元件产生单位变形所需要 的负荷。 灵敏度(S)：在单位负荷作用下产生的变形。
K=1/S
K大 S小→大量程压力； K小 S大→微小波动压力
二、弹性元件的特性
3、弹性迟滞和弹性后效：
弹性迟滞 ——弹性 元件在其弹性变形范 围内，加负荷与减负 荷时表现的输出特性 不相重合的现象。
无缝波纹管
有缝波纹管
波纹管式压力表
结构
测量机构：波纹管(1、 10)、量程弹簧组(11) 和扭力管(6)等
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工来自百度文库过程
差压信号
低压波纹管自由 端带动连杆右移
芯轴逆 扭力管逆 挡板推 时针转 时针偏转 动摆杆
显示 机构
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自动检测技术及仪表控制系统
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波纹管式压力表
双波纹管差压表
§3-3 电气式压力测量
压力（差压）传感器（Pressure Senser）
能够感受压力（差压）并能按一定规律将其转 换成相同或不同性质的输出变量的仪表。
变送器（Transducer）
输出为标准信号（电信号）, 如 4-20mA电流信号。
电位器式压力传感器 电感式压力（差压）传感器 霍尔压力传感器 电容式压力（差压）变送器 振弦式压力变送器 应变式压力变送器 力平衡式压力变送器
实例图：
1－大容器；2－斜管；3－底座； 4－调斜管倾角支架；5－水平仪。
液柱式压力计的测量误差
1）环境温度变化引起封液密度和标尺 长度变化；
2）重力加速度的变化引起的误差； 3）毛细现象，使封液表面形成弯月面，
导致读数误差。
§3-2 弹性式压力测量
一、弹性元件的测量原理 二、弹性元件的特性 三、弹性式压力表
一、弹性元件测量原理
弹性元件在负荷（压力、力或力矩）作用 下，产生相应的变形（位移或转角），此 变形与负荷之间的有一定的函数关系。
x

F K

A K
px
二、弹性元件的特性
1、输出特性（弹性特性） 2、刚度和灵敏度 3、不完全弹性
（弹性迟滞和弹性后效）
二、弹性元件的特性
1、输出特性：F= f (px) 或 x = f (px)
电位器式压力传感器
原理：
px →弹性元件s1 →电位器滑动触点s2 →Rx →U
绝对压力1
表压力
差压
pz=pd–pi
大气压力 负压力(真空度)
绝对压力3 绝对压力2
绝对零压力
注意：无特殊说明外，压力检测仪表所指示的压力均指表压或真空度
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概述
4、压力测量的主要方法和分类
1）液柱式 2）弹性式 3）电气式 4）负荷式
Px→ 液柱高度差 Px→ 弹性元件的位移或力 Px→ 各种电量 Px→ 平衡砝码的重力
P

h2
(1
F2 F1
)g
斜管式微压计
原理图：
p

l(sin


d2 D2
)g

K
l
斜管式微压计
热力实验中用斜管式微压计测微小压力、 负压、差压。 使用方法：
测正压：被测压力通入大容器； 测负压：被测压力通入肘管； 测差压：将较高的压力通入大容器而将 较低的压力通入肘管。
斜管式微压计
在电厂中主要作为水位的显示仪表或变送 器使用，有时也作为流量显示仪表；
通入仪表的正、负压室的静压一般很高， 但测的静差压不大。测量的差压值上限可 达0.4MPa，耐工作压力上限可达40MPa;
精确度可达1.0～1.5级。
弹簧管式压力表
弹簧管 弹性特性是自由端的位移量与所加压力的关系。
测量范围：真空到103MPa；不能测差压。 实物图：
弹簧管式压力表（波登管）
结构 工作过程
消除两啮合齿轮间 隙，减小仪表变差
调整仪表机械零点
被测 压力
改变机械传动的放大 系数，调整仪表量程
接头 自由端 拉杆 扇形齿轮
指示压力 指针偏转 中心齿轮
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弹性式压力表的特点
结构简单，使用方便和价格低廉 应用范围广、测量范围宽 只能测表压和负压 就地显示
滞后误差（Δ）
二、弹性元件的特性
弹性后效 ——弹性 元件加负荷或减负荷 到某一数值时，弹性 变形不能同时达到相 应值，而是要经过一 段时间后才能达到应 有的应变量。
三、弹性式压力表
膜盒式压力表 波纹管式压力表 弹簧管式压力表
膜盒式式压力表
膜片 弹性特性是中心位移与压力的关系。
平薄膜
波纹膜
膜盒