压力、压差测量仪表.

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压力测量仪表的分类
类别 压力表型式 U形管 液柱式压力计 补偿式 自动 液柱式 弹簧管 膜片 膜盒 波纹管 负荷式压力计 活塞式 浮球式 电阻式 电气式压力计 （压力传感器） 电感式 电容式 压电式 振频式 霍尔式 测压范围 准确度等级 /kPa -10~10 0.2，0.5 -2.5~2.5 0.02，0.1 0.005~0.0 -102~102 1 -102~106 0.1~4.0 -102~103 1.5，2.5 -102~102 0~102 0~106 1.0~2.5 1.5，2.5 0.01~0.1 砝码负荷 电压、电流 输出信号 性能特点 液柱高度 实验室低、微压、负压测量 旋转刻度 用作微压基准仪器 用光、电信号自动跟踪液面，用作压力 自动计数 基准仪器 直接安装，就地测量或校验 位移、转角 用于腐蚀性、高粘度介质测量 或力 用于微压的测量与控制 用于生产过程低压的测控 结构简单、坚实，准确度极高。广泛用 作压力基准器
毫米水柱 /mmH2O 1.019716 ×10-1 1×104 1
7.5006×10-3 7.3557×102 7.3557×10-2 1 7.5006×10-1
9.678×10-1 1.4224×10 9.678×10-5 1.4224×10-3 1.316×10-3 1.934×10-2 9.869236 ×10-4 1 6.800462 ×10-2 1.450442 ×10-2 1.4696×10 1
定义：物理学上的压强 单位
帕/Pa 1 9.80665 ×104 9.80665 1.333224 ×102 1×102 工程大气压/ (kgf/cm2) 1.019716 ×10-5 1 10-4 1.35951 ×10-3 1.019716 ×10-3
p=
F A
毫米汞柱 /mmHg 毫巴/mbar 10-2 9.80665 ×102 9.80665 ×10-2 1.333 1 标准大气压 /atm 9.869236 ×10-6 磅力／英寸2 /(lbf/in2) 1.450442 ×10-4
流体静力学原理，把被测压力转换成液柱高度来实现 测量的
分类
U型管压力计 单管压力计 斜管微压计 补偿微压计 自动液柱式压力计等
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2. 弹性式压力检测仪表
原理
根据弹性元件受力变形的原理，将被测压力转换成位 移来实现测量的
常用的弹性元件有
弹簧管 膜片 波纹管
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弹性式压力计
0~104 0.02，0.05 -102~104 1.0，1.5 0~105 0~104 0~104 0~104 0~104 0.2~1.5 0.05~0.5 0.1~1.0 0.05~0.5 0.5~1.5
结构简单，灵敏度高，测量范围广，频 率响应快，但受环境温度影响大 毫伏、毫安 环境要求低，信号处理灵活 伏、毫安 动态响应快，灵敏度高，易受干扰 伏 频率 毫伏 响应速度快，多用于测量脉动压力 性能稳定，准确度高 灵敏度高，易受外界干扰
一、U型管压力计
1.原理
P = P1 − P 2 = ρ g h
（1）可测差压或表压 （2）若提高U型管工作液的密度，则可扩 大仪表量程，但灵敏度降低，即在相同压 力的作用下，h值下降
2. 误差分析
（1）温度误差 ¾ 刻度标尺长度变化，一般可忽略 ¾ 工作液密度的变化，应进行适当修正 ¾ 例如，当水从10℃变化到20℃时，其密度从999.8kg/m2 减 小到998.3 kg/m2，相对变化量为0.15％
第三章 压力、压差测量仪表
东北大学信息学院 张华
本章主要内容
3.1 概述 3.2 液柱式压力计 3.3 弹性式压力计 3.4 负荷式压力计 3.5 电气式压力计
了解压力检测的基本概念、主要方法和分类 了解各种液柱式压力计的工作原理 了解弹性元件的原理和结构 掌握单圈弹簧管压力计的原理、结构和因素分析 掌握活塞式压力计的原理、结构、误差分析和使用注意事项 了解浮球式压力计 掌握压电式压力计和电阻式压力计的原理、结构和特点 了解弹性振动式压力计和真空度的测量原理 掌握电容式压力变送器的原理、结构和特点 了解电感式和霍尔式压力变送器 了解压力表选择与安装的有关规定 2
3.6 其它压力检测方法 3.7 压力变送器
3.8 压力表的选择与安装
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3.1 概述
压力、压差测量的意义
工艺要求 安全生产所需 间接测量其它物理量
基本概念
压力单位 帕/Pa 工程大气压 /(kgf/cm2) 毫米水柱 /mmH2O 毫米汞柱 /mmHg 毫巴/mbar
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3.2 液柱式压力计
原理
液体静力学原理
工作液
一般采用水银或水
应用 优点 缺点
常用于实验室或科学研究的低压、负压或压力差的测量 结构简单、使用方便、准确度较高 量程受液柱高低的限制 玻璃管易损坏 只能就地指示，不能远传
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压力的表示方式
绝对压力Pa 表压P 真空度或负压PV
p
p = pa − p0
pv = p0 − pa
pa
pv pa
p0
pa = 0
注意：以后所提压力，若无特殊说明，均指Байду номын сангаас压力
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二、压力检测的主要方法和分类
1. 液柱式压力检测仪表 原理
1.35951×10 1.019716 ×10 1.033227 ×104
标准大气压 1.01325 1.01325 1.0332 7.6×102 /atm ×105 ×103 磅力/英寸2 6.8949×103 7.0307×10-2 7.0307×102 5.1715×10 6.8949×10 /(lbf/in2)
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3. 负荷式压力检测仪表
原理
基于静力平衡原理进行压力测量
分类
活塞式 浮球式 钟罩式
特点
普遍被用作标准仪器对压力检测仪表进行标定
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4. 电气式压力检测仪表
原理
利用敏感元件将被测压力转换成各种电量，如电阻、 电感、电容、电位差等
优点
具有较好的动态响应 量程范围大 线性好 便于进行压力的自动控制