2章参数检测的一般方法与压力测量.pptx

活塞式压力计
活塞式压力计误差分析
1、重力加速度的影响：重力加速度与所在的海拔、纬度有关； 2、空气浮力的影响：空气对砝码会产生浮力； 3、温度变化的影响：当环境温度不是20度时，要引入温度修 正因子；
浮球式压力计
• 浮球式压力计的用途：
• 在气体压力仪器仪表的生产、科研和各级计量检 定、校准机构使用。可用于测量各种气体压力， 大多用来检验各种气体压力测量仪器仪表。
• 参数检测一般可分为： – 光学法 – 力学法 – 热学法 – 电学法 – 声学法 – 磁学法 – 射线法
压力测量
3.1 压力的表示方法
三种压力表示方法
绝对压力
pa
表
压
力 pa1
p
负压或真空度
ph
p ph
大气压p0 1.01325×105Pa
pa2 绝对压力零线
绝对压力是指物体所受的实际压力。
• 特点：传压介质是压缩空气，克服了活塞式压力 计因油的表面张力、粘度等产生的摩擦力，也没 有活塞式压力计的漏油问题，特别适用于禁油类 压力计和传感器的检定。
• 组成：浮球、喷嘴、砝码支架、专用砝码、流量 调节器、气体过滤器、底座、水平调节器等。
参见P23
第一节 参数检测的一般方法和原理
一、自然规律
2、场的定律:是关于物质作用的定律, 如静电场、电 磁场的感应定律、动力场的运动定律等等。
典型例子：电容传感器。 C=εS/d
ε——两平行板间物质的介电常数，S——平行板面积， d——两平行板之间的距离。 ⑴、如果把一个极板固定，把另一个极板与可产生位 移的敏感元件相连，即可将敏感元件的位移转换成电 容量的大小。 ⑵ 、改变面积测物位。
第一节 参数检测的一般方法和原理
一、自然规律
3.物质定律 是关于各种物质本身内在性质的定律、法则、规律。 如电阻的热阻效应，温度变化其电阻会变化。
4、统计法则 是利用统计方法把微观系统与宏观系统联系起来的
物理法则。
二、参数检测的一般方法
• 参数的检测是利用敏感元件把被测参数的信息转换为另一 种形式的信息，便于进一步进行信息处理（变换）或显示
P P
单管压力计：
P=P0+ρgh
斜管压力计： P=P0+ρgh
• 液体压力计的使用 液体压力计在使用时，须注意以下问题：
– 压力计工作时，如实际工作温度和当地 重力加速度偏离仪表设计值；应对仪表 读数进行修正 ;
– 压力计应垂直安装使用 ;
– 应根据被测介质的特性和压力的测量范 围选择合适的工作液;
第一节 参数检测的一般方法和原理
一、自然规律
• 守恒定律 • 场的定律 • 物质定律 • 统计法则
第一节 参数检测的一般方法和原理
一、自然规律
1.守恒定律 守恒定律是自然界最基本的定律，它包括能量守恒、 动量守恒、电荷量守恒等等。 例如：比托管流量计、孔板流量计、转子流量计等就 是根据流体的动能和静压能之间的变化(能量守恒)来测 量流体的流速。
• 除特殊说明之外，以后所提及的压力均指 表压。
3. 2 压力检测方法的分类
目前工业上常用的压力检测方法和压力检测仪表很多， 根据敏感元件和转换原理的不同，一般分 为四类：
(1)液柱式压力检测 一般采用充有水或水银等液体的 玻璃U形管或单管进行测量。
(2)弹性式压力检测 它是根据弹性元件受力变形的原 理，将被测压力转换成位移进行测量的。 常用的弹性元件有弹簧管、膜片和波纹管 等。
表压是指一般压力表所测得的压力，它是高于大气压力的绝对压力与大气压力之 差。
p pa p0
ph p0 pa
真空度是指大气压与低于大气压的绝对压力之差，有时也称为负压。
• 由于各种工艺设备和检测仪表通常是处于 大气之中，本身就承受着大气压力，因此 工程上通常采用表压或者真空度来表示压 力的大小，一般的压力检测仪表所指示的 压力也是表压或者真空度。
液体压力计的误差
3、重力加速度变化误差； 4、传压介质误差: 传压介质是指工作液上方的介质（一般是
气体），当U形管两个引压管的高度差相 差较大，而气体的密度又较大时，引压 管内传压介质对工作液的压力作用会引 起测量误差。 5、读数误差；
其他液柱式压力计
测量原理：P=h 所以 h=P/
P0 P0
学原理为基础的，它们一般采用
h
水银或水为工作液，用U型管进行
测量。
(a)
(b)
p p2 p1 gh
特点：直观、可靠、准确度较高等，但U形管只能测 量较低的压力或差压，为了便于读数，U形管一般是用 玻璃做成，易破损，另外它只能进行现场指示。
• 用U形管进行压力检测，其误差来源主要有：
• 1、温度误差——由使用环境温来自百度文库的变化引起 的测量误差。
– 在使用时，被测压力的瞬时值不能超过 测量范围 。
3. 4 负荷式压力检测
特点：应用范围广、结构简单、稳定可靠、准 确度高、重复性好、 用途：1、用作检验、检定压力表和压力传感 器的标准仪器
2、标准压力发生器
活塞式压力计
• 活塞式压力计
• 测量原理： P=G/S
所以 G=P•S • 精确度高，允许误差
可以小到0.05％～ 0.02。 • 常用作标准仪表，检 验其它压力计 • 参见下图
活塞式压力计
活塞式压力计
12
11 10
1、手轮2、手摇泵3、活塞4、被校压力表5、7、切断阀 8、标准压力表 9、贮油杯、10、测量活塞、11、砝码托盘、12、 砝码
压力表的示值：P=(m1+m2)g/A P-被测压力；m1-活塞及托盘的质量； m2-砝码质量；A-活塞承受 压力的有效面积；g-重力加速度
3. 2 压力检测方法的分类
• (3)电气式压力检测 它是利用敏感元件将 被测压力直接转换成各种电量进行测量的 仪表，如电阻、电荷量等。
• (4)负荷式压力检测 它是根据静力平衡原 理进行测量，典型仪表有活塞式、浮球式 和钟罩式三种。
3. 3 液柱式压力检测
液柱式压力检测是以液体静力
p1 p2
p1 p2
• 它主要包括两个方面：一是标尺长度随 温度的变化（要求U形管材料的温度系数极 小）；二是工作液密度随温度的变化。例如 水，当温度从10℃变到20℃时，其密度从 999.8kg/m3减小到998.3kg/m3，相对变化 量为0.15％。
• 2、安装误差——当U形管安装不垂直时将会 产生安装误差。例如 若倾斜5°，读数误差 约0.38％。