压力测量的原理及应用PPT课件

挠性膜
0～106kPa
0～105kPa 0～103kPa
0～105 kPa
1Pa

1
N m2

1k
g
m m2
s
2

1
kg ms
2
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一、压力测量的基本概念和单位
• 在压力测量中，常有绝对压力、表压力、负压或真空度之分。 • 绝对压力：是指被测介质作用在容器单位面积上的全部压力，它
是以绝对零压为基准来表示的压力，用符号Pj表示。
• 绝对真空下的压力称为绝对零压。用来测量绝对压力仪表称为绝 对压力表。
封液弯月面顶部切线为准读取液面高度。 ④ 应选择密度小的封液，以增大左右管液体的高度
差，减小读数误差。（水，汞，四氯化碳）。 ⑤ 当测量较大的压力时，可采用密度较大的封液；
当测量较小的压力时，可采用密度较小的封液。 ⑥ 温度变化会引起封液的密度变化，会引起测量误
差。
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三、压力测量设备的原理
• 标准大气压：把纬度为45°的海平面上的大气压叫做标准大气压。 它相当于0℃时760mm高的水银柱底部的压力，即760mmHg （101325Pa）。
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一、压力测量的基本概念和单位
• 压力的法定计量单位是帕（Pa），常用表示压力的单位还有千帕 （KPa）、兆帕（MPa）、毫米水柱（mmH2O）、毫米汞柱 （mmHg）、巴（bar）、标准大气压（atm）、工程大气压 （kgf/cm2）。它们的关系是：
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目录
一 压力测量的基本概念和单位
二 压力测量设备的分类
三 压力测量设备的原理 五 垫片材料的选用
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四 压力设备的安装
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一、压力测量的基本概念和单位
• 压力是指垂直作用在单位面积上的力。压力的单位是帕斯卡，符 号为Pa。压力P可以用公式表示为：
P F S
• 1Pa就是1牛顿（N）的力作用在1平方米（m2）面积上所产生的 压力，即
三、压力测量设备的原理
（1）U形管压力计
p1、p2与封液液柱高度h间有如下关系
p1 p2 gh( 1) gH (2 1)
式中：ρ1、ρ2、ρ 分别为左右两侧介质及封液密度； H为右侧介质高度； g为重力加速度。
若ρ1=ρ2且远远小于ρ时，上式变为：
p1 p2 gh
• 大气压：地面上空气柱所产生的平均压力称为大气压，用符号Pq 表示。用来测量大气压力的表叫气压表。
• 表压力：它是以大气压为基准来表示的压力。也就是绝对压力与 大气压力之差，称为表压力，用符号Pb表示。即Pb=Pj-Pq。
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一、压力测量的基本概念和单位
• 真空度：当绝对压力小于大气压力是，表压力为负值（即负压 力），此负压力的绝对值，称为真空度，用符号Pz表示。用来测 量真空度的仪表称为真空表。既能测量压力值又能测量真空度的 仪表叫压力真空表。
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二、压力测量的分类
按设备类型测压仪表可分为：压力 表，压力开关、压力变送器。
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二、压力测量设备的分类
依据重力与被测压力平衡的原理制成的，可将
液柱式压力计 被测压力转换为液柱的高度差进行测量
U型管压力计、单管压力计以及斜管压力计
测压仪表
弹性式压力计 电气式压力计
依据弹性力与被测压力平衡的原理制成，弹性 元件变形的多少反映了被测压力的大小。
弹簧管压力计、波纹管压力计以及膜盒式压 力计
利用一些物质与压力有关的物理性质进行测 压。
电阻应变片式、电容式、压电式、电感式、 霍尔式
根据水压机液体传送压力的原理，将被测压力
活塞式压力计 转换成活塞面积上所加平衡砝码的质量。
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它普遍地被作为标准仪器用来校验或刻度
弹性式压力计。
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三、压力测量设备的原理
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➢当U型管内封液密度一定并已知时，液 柱高度差反映了压力的大小。这就是液柱 式压力计测量压力的基本工作原理。
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三、压力测量设备的原理
（1）U形管压力计
注意事项： ① 为减小毛细现象，U型管的内径一般为5-20mm, ，
内径最好不小于10mm ② 使用时保持垂直 ③ 减小两次读数误差，读数时眼睛与液面平齐，以
（2）单管压力计
其两侧压力差为 p p1 p2 g( 1)(1 F2 / F1 )h2
若F1>>F2，且ρ>>ρ1 ，则 p1 p2 gh2
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三、压力测量设备的原理
（3）斜管压力计
斜管微压计两侧压力p1、p2和液 柱长度l的关系可表示为
p1 p2 gl sin 斜管压力计的刻度比U型管压力 计的刻度放大了1/sinα倍。若采 用酒精作为封液，则更便于测 量微压，一般这种斜管压力计 适于测量2～2000Pa范围的压力。
压力测 量的原理与应用
讲课人：郑 峰
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模块包：E19-E2-C-01
模块E19E2C01： 压力测量设备的结构、原理
模块E19E2C02： 压力测量设备的安装、调试
培训目标：通过本模块包的学习，学员能叙述压 力测量的概念、分类（压力表、压力开关、压力 变送器）；能正确静力学原理，利用液柱所产生的压 力与被测压力平衡，并根据液柱高度来确定被测压力大小的压 力计。所用液体叫作封液，常用的有水、酒精、水银等。液柱 式压力计多用于测量低压、负压和压力差。常用的液注式压力 计有U型管压力计、单管压力计和斜管微压计。
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三、压力测量设备的原理
弹性式压力计是以各种形式的弹性元件受压后产生的弹性变形 作为测量的基础。常用的弹性元件有弹簧管、膜片和波纹管， 相应的有弹簧管压力计、膜式压力计和波纹管式压力 计。
弹性元件的结构和压力测量范围
弹簧管式
波纹管式
弹性膜式
单圈弹簧管 多圈弹簧管 波纹管 平薄膜 波纹膜
• 1MPa=1000KPa=106Pa • 1毫米水柱（mmH2O）=9.80665Pa • 1毫米汞柱（mmHg）=133.322Pa • 1工程大气压（kgf/cm2）=9.90665X104Pa • 1物理大气压（atm）=101325Pa • 1巴（bar）=1000mbar=105Pa
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