第二章压力检测

3、常用的标尺材料：
读数
玻璃、钢、铜
读数
4、读数的位置（见右图）
1）眼与液柱面水平
2）水银柱读凸部
水银
水3）水Βιβλιοθήκη 凹部5、应垂直安装，否则引入附加误差。
2.3.2应用弹性形变测量压力
• 弹性元件在受到被测压力作用时，一般 总要产生弹性形变，在弹性限度内，一 般说来弹性元件的形变程度与被测压力 的大小是有对应关系的
A为受力面积
单位：平方米（m2 ）
P为压力
单位：帕斯卡（Pa）
3.常用单位：工程大气压 、帕斯卡 、标准大气压 、毫 米汞柱 、毫米水柱
4.压力的几种表示方法：
1）绝对压力：以绝对真空为基准的压力表达，又称总压力
或全压力，常用P表示。
2）大气压力：地球表面的空气柱重量所产生的压力表达，
常用Pa 表示。
被测压力 大气压力线
p负压或真空度
被测压力
绝对压力的零线
2.3 压力测量方法
• 根据压力的定义直接测量单位面积上受 力大小
• 应用压力作用于物体后所产生的各种物 理效应 • 应用液柱测量压力 • 应用弹性变形测量压力 • 应用电测法量压力
2.3.1 液柱测压法
• 应用液柱测量压力的方法是以流体静力学为基 础的。
第二章 压力检测
教学目的及要求： 1、使学生了解压力检测的重要意义； 2、明确压力的基本概念及表示方法； 3、压力的测量方法及常用压力表。
主要外语词汇
• pressure； meter； • pressure unit；absolute pressure； • gage pressure； • atmospheric pressure； • Bourdon tube; diaphragm; Bellows • differential pressure
• 可以通过测量弹性元件的形变程度来测 量压力的大小，这是目前工业上进行压 力检测的主要形式。
主要内容
2.1 压力检测的意义 2.2 压力的基本知识 2.3 压力测量方法 2.4 压力检测仪表的分类 2.5 压力检测仪表 2.5.1 弹性式压力表 2.5.2 电气式压力表
2.5.2.1 电容式差压变送器 2.5.2.2 应变片式压力传感器 2.6 压力表的选择和校验
2.1 压力检测的意义
• b）当将U型管的一端接入被测压力P后， 如果P大于0，则U型管两边管内的液面就会产 生高度差，这个液柱的高度差就反映了U型管 两端所受压力的差值。
• 3.公式：根据流体的静力学原理可知，在U型 管2—2截面上，右边被测压力P作用在液面上 的力应为左边这段高度为h的液柱和大气压力 作用在液面上的力所平衡，即有：
•
P A hg A P0 A
h h1 h2
•
有： P hg P0
• 即有：
h
1
g
(P
P0 )
• P－P0即为被测压力的表压 • 所以，若被测压力用表压表达，则有：
h 1 p
g
• 由于一旦U型管内的充入介质确定，则 、g
均为定数。所以h可以直接反映被测压力p的 大小，此即为U型管测压的基本原理。
3）表压力（又称表压）：一般测压仪表所指示的压力常以p
表示，当绝对压力大于大气压力时，它等于绝对压力减大气 压力之差。即：
在被测介质的绝对压力大于大气压力时， 表压＝绝对压力－大气压力
4）负压或真空度（又称疏空压力）：即在被测介质的绝对
压力低于大气压力时的一种压力表达。
1
（P0 ) Pa
0
P绝对
p表压
• 4.应用范围：适用于低压、负压和压力 差，读数误差可达1mm，测低压相对误 差较大。
• 二、单管压力计 • 1、结构：杯径较管径大得多。
单管压力计
• 2、原理：同U型管
• 3、有特：点：由h 于h1杯径>>管径，所以h1 >>h2 • 即：杯内的液位变化可忽略不计。一次性
读数，使用方便。
• 4、应用范围：测量低压、负压和差压， 量程范围一般在0～250，
2、安全生产的需要 从确保安全生产的角度，压力检测也是非常重 要的。如：确保压力容器内的压力在安全指标 之内，确保易燃易爆介质的压力不超标。
2.1 压力检测的意义（续）
3、其它工业生产中压力检测的作用 在其它工业生产中压力的检测与控制也非常普遍和重 要。常可见到一些工业装置上都装有压力表。 举例：工业锅炉 a）汽包压力：压力过高容易爆炸，压力低动力 不足；
• 一般采用充有水或水银等玻璃U型管或单管进 行测量。
• 一、U型管压力计 • 1.结构：一般常由一支U型玻璃管构成 • 充液介质：水银、水、酒精等
标尺
P0
P0
P0
P
1
1
h1
0
h
h2
2
2
U型管压力计
• 2、原理：
• a）在U型管两端同时通大气，而未接被测 压力时，U型管两边管内的液面高度相等，同 处于标尺0线上。
• 读数误差：0.5mm较U型管好，因为U 型管压力计要两次读数
三、液柱测压中应考虑的问题： 1、误差问题 a）主要的测量误差是读数误差。直接读：1mm左右，
单管： 0.5mm， 光学放大镜辅助读： 0.05mm左右。
b）其它影响测量结果的因素： ①充液密度的影响（如充液不纯，实际密度与理论密度
4、压力也是间接测量物位的手段 a）用孔板测量流量仅能产生差压，而这个差压靠
压力检测的方法来测取才能最终求出流量。 b）物位：液面的高度可以靠测取压力的大小来表
达。
2.2 压力的基本知识
1.定义：压力是垂直而均匀地作用在单位面积上的力， 即物理学中常称的压强。
2.公式：P=F/A
F为均匀而垂直作用的力 单位：牛顿（N）
不符） ②标尺刻度误差（刻度误差及材料的膨胀、收缩，因为
有温度影响） ③毛细管的吸附作用（对微压有影响） ④使用的地点及环境温度影响等（地点影响g，温度易
影响液体的胀、缩而致使h变化）必要时应作修正。
2、正确选择充液介质
①测低压充低密度介质（可使h大）
②测高压充高密度介质（否则冒顶）
③要避免充液与被测介质有化学反应
压力是重要的工业参数之一，正确地测量和控制 压力是保证工艺生产过程良好地运行，达到高产 优质低耗及安全生产的重要环节。压力及差压的 测量还广泛地应用在流量和液位的测量中。
2.1 压力检测的意义（续）
1、在化工生产过程中： 压力既影响物料平衡，也影响化学反应速度， 是标志生产过程能否正常进行的重要参数。