精密压力表的检定

西华大学技术监督学院

四川省质量技术监督学校

毕业论文设计

二〇一三年三月二十三日

内容摘要：

在科学技术研究和工业生产过程中，压力是一个非常重要的参数，他可以决定某些科研成果的水平高低，也可以决定某些生产过程中能否正常进行，在压力计量测试技术中，压力仪器仪表的类型很多，应用广泛，其中弹性压力仪表的品种和数量占有相当大的比例。弹性压力表有使用于安全防护场合，例如锅炉安全压力表；用于医疗卫生的如血压计等，都与人民的生活、健康和安全密切相关。因此，他们属于我国《计量法》第九条所规定的强制检定的范围。压力仪表在国民经济中的应用十分广泛，在生产中起安全防护的作用、在医疗卫生中的作用、在工业生产中的作用、在农业生产中的作用、在国防建设中的作用、在科学研究中的作用等等。

关键词：安全防护、国防建设、科学研究

目录

内容提要······································································第一节、单圈弹簧管式压力表的结构、原理································（一）工作原理·······················································（二）基本结构·······················································第二节、检定装置的选择、检定操作步骤及数据处理方法················第三节、检定过程中的误差及减少或消除方法····························参考文献·····································································

··················不是Shift+6（……）而是直接按Tab提行的上面的一个波浪号，然后采用每行字体“分散对齐”方式····采用五号字体，你自己在看看改改，我最近比较的忙，没什么时间给你细弄，目录按照我给你的版面去书写，记得一定要写（一）这种，你只写一的话显得目录很少，版面不好看。

一、单圈弹簧管压力表的结构、原理式

（一）工作原理

单圈弹簧管式压力表（简称压力表）的工作原理：弹簧管在介质压力作用下，其自由端产生位移，并借助于拉杆带动传动放大机构，使指针在表盘上偏转指示出被测压力值来。

我们知道，弹性敏感元件单圈弹簧管是遵循虎克定律的，即，应力和应变成比例关系，也就是敏感元件的弹性变形及其相关运动与所测压力成比例。但在有限条件下，即变形是在弹性极限范围内与压力成正比列关系。

单圈弹簧管式法国机械师波登在１８４７年制造出来，在１８４９年取得专利后，首先用来测量压力。一百多

年来，弹簧管压力表始终是最主要的测压

仪表，这主要是由于它体积小，结构简单，

价格低廉，维修方便和测量范围较宽的缘

故。

（二）基本结构

如图所示，弯成圆弧形并具有扁圆形

或椭圆形的横切面的弹簧管1，其一端与

机座（结头）9相连接，另一端为自由端

螺纹堵头或密封套密封，并用拉杆2和扇

形齿轮3相连，扇形齿轮是整个齿轮传动

机构中得一个组成部分，它与小齿轮（中

心齿轮同指针轴）4相啮合，指针5就固

定于小齿轮的轴上。为了消除传动机构中的活动间隙不固定的影响，在小齿轮的轴上装一盘能产生反作用力矩的平盘螺线形游丝7.这样借被检介质的压力作用，弹簧管受压膨胀非圆断面有变成圆形的趋势，因而管子的内腔产生应力迫使自由端移动，这移动距离（通常称位移量）借助于拉杆2通过齿轮传动机构的传动并放大，从而使指针回转，并在表盘6上指示出被测介质的压力值来。

因此，这种压力表的组成零部件可以归纳为四部分：1、敏感元件与机座。包括弹簧管、密封堵头、带螺纹接头的支持器、拉杆和示值调节活节螺钉、固定螺钉等；2、齿轮传动机构。包括扇形齿轮、中心小齿轮（含指针轴）、游丝、上夹板、下夹板和夹板螺钉等，3、示数装置。包括表盘与指针；4、保护装置。包括玻璃表蒙。表壳、衬圈和固定螺钉等。

（三）敏感元件的特性

由于弹簧管质量高低对精密表的精度非常重要，现列以下几点进行讨论：

1、比例极限和弹性极限

比例极限下面以低碳钢和应力应变特性曲线为例说明。当材料内部的相对形变随应力成正比例增加时的最大应力，叫做比例极限。

弹性极限，在某一应力下，材料中的残余形变已达到一个预先规定的小数值（式样原来长度的0.002%～0.005%），则这个应力叫做弹性极限，用弹性表示。

2、弹性元件的弹性变形

弹性敏感元件在压力的作用下，其几何形状与尺寸将发生变化，在弹性限度范围内，其变化与压力成正比，当压力取消后，元件能恢复到初始尺寸和形状，这种现象就叫做弹性变形。

3、弹性元件的非弹性效应

弹性元件的弹性后效。指当弹性元件所受作用压力取消后，不能立即恢复原有的形状和尺寸，而要经过一定的时间后，弹性元件才能恢复到原来的形状和尺寸，这种现象叫做弹性后效。

不同的弹性元件所需的恢复时间各不相同，有的恢复得相当快，仅几秒或几分钟。但有的弹性元件则需要几小时，甚至几天几夜之后才能恢复，弹性后效是一切弹性元件的特性，而却是一个重要的特性，不具有弹性后效的元件是没有的。

弹性后效也决定了仪表的准确度，并且与比例极限有很大的关系。压力值越结晶这个管子的比例极限，则弹性后效就越大，质地优良的元件，弹性后效很小。因此为了减少弹性后效的影响，最有效的办法是减小元件承受压力，即规定足够的安全系数。

弹性元件的弹性迟滞弹性。元件在加载和卸载过程中，弹性曲线不相重合的现象，或者说，在相同的规定工作条件下，在全测量范围内，同一测量点正反行程输出值的不重合程度，称为弹性迟滞。

显然，在不同的载荷下，对应的迟滞也不相同，最大迟滞值也不相同，最大迟滞值与总位移的百分比表示迟滞误差为

式中：—最大迟滞值［=］

W max—最大载荷下的总位移量。

弹性元件的残余变形。当作用压力取消后，弹性元件不仅不能恢复到原有的形状和尺寸，而且与原来的形状和尺寸也有差别，这是弹性元件经过