自动检测技术及仪表控制系统课件(第五章)PPT课件下载推荐.ppt

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压力单位换算表压力单位换算表压力单位换算表压力单位换算表v在工程上，压力有几种不同的表示方法，并且有相应的测量仪表。

v

（1）绝对压力：

被测介质作用在容器表面积上的全部压力称为绝对压力，用符号pi表示。

用来测量绝对压力的仪表，称为绝对压力表。

v

（2）大气压力：

由地球表面空气柱重量形成的压力。

它随地理纬度、海拔高度及气象条件而变化，其值用气压计测定，用符号pd表示。

v（3）表压力：

通常压力测量仪表是处于大气之中，则其测得的压力值等于绝对压力和大气压力之差，称为表压力，用符号pb表示。

有Pb=Pi-Pd一般地说，常用的压力测量仪表测得的压力值均是表压力。

v（4）真空度：

当绝对压力小于大气压力时，表压力为负值（负压力），其绝对值称为真空度，用符号pz表示，可表示为：

Pz=Pd-Pi用来测量真空度的仪表称为真空表。

v（5）压差设备中两处的压力之差简称为差压。

生产过程中有时直接以差压作为工艺参数，差压测量还可作为流量和物位测量的间接手段。

v这几种表示法的关系由示出。

压力的几种压力的几种表示方法表示方法压力检测的主要方法及分类压力检测的主要方法及分类vv根据不同工作原理，主要的压力检测方法及分类有如下几种：

vv重力平衡方法（液柱式压力计、负荷式压力计）液柱式压力计、负荷式压力计）液柱式压力计、负荷式压力计）液柱式压力计、负荷式压力计）vv机械力平衡方法vv弹性力平衡方法vv物性测量方法（电测式压力计、其他新型压力计）（电测式压力计、其他新型压力计）（电测式压力计、其他新型压力计）（电测式压力计、其他新型压力计）重力平衡方法重力平衡方法（液柱式压力计）（液柱式压力计）vv基于液体静力学原理。

被测压力与一定高度的工基于液体静力学原理。

被测压力与一定高度的工作液体产生的重力平衡，将被测压力转换为液体作液体产生的重力平衡，将被测压力转换为液体高度来测量，其典型仪表是高度来测量，其典型仪表是UU形管压力计。

形管压力计。

vv这类压力计的特点是结构简单、读数直观、价格这类压力计的特点是结构简单、读数直观、价格低廉、但一般为就地测量，信号不能远传；

可以低廉、但一般为就地测量，信号不能远传；

可以测量压力、负压和压差；

适合于低压测量，测量测量压力、负压和压差；

适合于低压测量，测量上限不超过上限不超过0.10.2MPa0.10.2MPa；

精确度通常为；

精确度通常为0.02%0.05%0.02%0.05%。

vv高精度的液柱式压力计可用作基准器。

高精度的液柱式压力计可用作基准器。

重力平衡方法重力平衡方法（负荷式压力计）（负荷式压力计）vv基于重力平衡原理。

其主要形式为活塞式压力计。

基于重力平衡原理。

被测压力与活塞以及加于活塞上的砝码的重量相被测压力与活塞以及加于活塞上的砝码的重量相被测压力与活塞以及加于活塞上的砝码的重量相被测压力与活塞以及加于活塞上的砝码的重量相平衡，将被测压力转换为平衡重物的重量来测量。

平衡，将被测压力转换为平衡重物的重量来测量。

vv这类压力计测量范围宽、精确度高（可达这类压力计测量范围宽、精确度高（可达这类压力计测量范围宽、精确度高（可达这类压力计测量范围宽、精确度高（可达0.01%0.01%）、性能稳定可靠，可以测量正压、负压）、性能稳定可靠，可以测量正压、负压）、性能稳定可靠，可以测量正压、负压）、性能稳定可靠，可以测量正压、负压和绝对压力，多用作压力校验仪表。

和绝对压力，多用作压力校验仪表。

vv单活塞压力计测量范围达单活塞压力计测量范围达单活塞压力计测量范围达单活塞压力计测量范围达0.042500MPa0.042500MPa，vv此外还有测量低压和微压的其他类型的负荷式压此外还有测量低压和微压的其他类型的负荷式压此外还有测量低压和微压的其他类型的负荷式压此外还有测量低压和微压的其他类型的负荷式压力计。

力计。

机械力平衡方法机械力平衡方法vv这种方法是将被测压力经变换元件转换成这种方法是将被测压力经变换元件转换成一个集中力，用外力与之平衡，通过测量一个集中力，用外力与之平衡，通过测量平衡时的外力可以测知被测压力。

平衡时的外力可以测知被测压力。

vv力平衡式仪表可以达到较高精度，但是结力平衡式仪表可以达到较高精度，但是结构复杂。

构复杂。

vv这种类型的压力、差压变送器在电动组合这种类型的压力、差压变送器在电动组合仪表和气动组合仪表系列中有较多应用。

仪表和气动组合仪表系列中有较多应用。

弹性力平衡方法弹性力平衡方法v此种方法利用弹性元件的弹性变形特性进此种方法利用弹性元件的弹性变形特性进行测量。

行测量。

v被测压力使测压弹性元件产生变形，因弹被测压力使测压弹性元件产生变形，因弹性变形而产生的弹性力与被测压力相平衡，性变形而产生的弹性力与被测压力相平衡，测量弹性元件的变形大小可知被测压力。

测量弹性元件的变形大小可知被测压力。

v此类压力计有多种类型，可以测量压力、此类压力计有多种类型，可以测量压力、负压、绝对压力和差压，其应用最为广泛。

负压、绝对压力和差压，其应用最为广泛。

物性测量方法物性测量方法v基于在压力的作用下，测压元件的某些物基于在压力的作用下，测压元件的某些物理特性发生变化的原理。

理特性发生变化的原理。

v（11）电测式压力计：

利用测压元件的压阻、）电测式压力计：

利用测压元件的压阻、压电等特性或其他物理特性，将被测压力压电等特性或其他物理特性，将被测压力直接转换为各种电量来测量。

多种电测式直接转换为各种电量来测量。

多种电测式类型的压力传感器，可以适用于不同的测类型的压力传感器，可以适用于不同的测量场合。

量场合。

v（22）其他新型压力计：

如集成式压力计、）其他新型压力计：

如集成式压力计、光纤压力计等。

光纤压力计等。

5.25.2常用压力检测仪表常用压力检测仪表vv弹性压力计vv力平衡式压力计vv压力传感器5.2.15.2.1弹性压力计弹性压力计v弹弹性性压压力力计计是是利利用用弹弹性性元元件件受受压压变变形形的的原原理理。

弹弹性性元元件件在在弹弹性性限限度度内内受受压压变变形形，其其变变形形大大小小与与外外力力成成比比例例。

外外作作用用取取消消后后，元元件件将将恢恢复复原原有有形形状状。

利利用用变变形形与与外外力力的的关关系系，对对弹弹性性元元件件的的变变形形大大小小进进行行测测量量，可可以以求求得得被被测测压力。

压力。

v弹性压力计的组成一般包括几个主要环节，如下图所示。

弹性压力计的组成一般包括几个主要环节，如下图所示。

弹性元件弹性元件变变换换放大机构放大机构指示机构指示机构调整机构调整机构弹性压力计弹性压力计v弹弹性性元元件件：

是是感感受受压压力力并并产产生生弹弹性性变变形形，是是仪仪表表的的核核心心部部分分，弹弹性性元元件件采采用用何何种种形形式要根据测量要求进行选择和设计；

式要根据测量要求进行选择和设计；

v转转换换放放大大机机构构：

是是将将弹弹性性元元件件的的变变形形进进行行变换和放大；

变换和放大；

v指指示示机机构构：

如如指指针针与与刻刻度度标标尺尺，用用于于给给出出压力示值；

压力示值；

v调整机构：

用于调整仪表的零点和量程。

调整机构：

弹性压力计弹性压力计测压弹性元件测压弹性元件v弹性元件主要有以下几种形式。

弹性元件主要有以下几种形式。

v（11）弹弹性性膜膜片片：

这这是是一一种种外外缘缘固固定定的的圆圆形形片片状状弹弹性性元元件件，膜膜片片的的弹弹性性特特性性一一般般由由中中心心位位移移与与压压力力的的关关系系表表示示。

按按剖剖面面形形状状及及特特性性，弹弹性性膜膜片片又又分分为为平平膜膜片片、波波纹纹膜膜片片和和挠挠性性膜片。

膜片。

vv平膜片平膜片平膜片平膜片的使用位移很小，弹性特性有良好的线性关系。

的使用位移很小，弹性特性有良好的线性关系。

vv波波波波纹纹纹纹膜膜膜膜片片片片是是压压有有环环状状同同心心波波纹纹的的圆圆膜膜片片，波波纹纹的的形形状状有有正正弦弦形形、锯锯齿齿形形、梯梯形形等等。

其其位位移移与与压压力力的的关关系系，由由波波纹纹的的形形状状深深度度和和波波纹纹数数确确定定。

为为了了测测量量微微小小压压力力，还还可可以以制制成成膜盒，以增大膜片位移。

膜盒，以增大膜片位移。

vv挠性膜片挠性膜片挠性膜片挠性膜片仅作为隔离膜片使用，它要与测力弹簧配用。

仅作为隔离膜片使用，它要与测力弹簧配用。

vv（2222）波波波波纹纹纹纹管管管管：

波波波波纹纹纹纹管管管管由由由由整整整整片片片片弹弹弹弹性性性性材材材材料料料料加加加加工工工工而而而而成成成成，是是是是一一一一种种种种壁壁壁壁面面面面具具具具有有有有多多多多个个个个同同同同心心心心环环环环状状状状波波波波纹纹纹纹，一一一一端端端端封封封封闭闭闭闭的的的的薄薄薄薄壁壁壁壁圆圆圆圆管管管管。

波波波波纹纹纹纹管管管管的的的的开开开开口口口口端端端端固固固固定定定定，由由由由此此此此引引引引入入入入被被被被测测测测压压压压力力力力。

在在在在其其其其内内内内腔腔腔腔及及及及周周周周围围围围介介介介质质质质压压压压差差差差作作作作用用用用下下下下，封封封封闭闭闭闭端端端端将将将将产产产产生生生生位位位位移移移移，此此此此位位位位移移移移与与与与压压压压力力力力在在在在一一一一定定定定范范范范围围围围内内内内呈呈呈呈线线线线形形形形关关关关系系系系。

在在在在使使使使用用用用时时时时一一一一般般般般要要要要应应应应用用用用在在在在线线线线性性性性段段段段，也也也也可可可可以以以以在在在在波波波波纹纹纹纹管管管管内内内内加加加加螺螺螺螺旋旋旋旋弹弹弹弹簧簧簧簧以以以以改改改改善善善善特特特特性性性性。

用用用用波波波波纹纹纹纹管管管管作作作作弹弹弹弹性性性性元元元元件件件件的的的的压压压压力力力力计计计计，一般用于测量较低压或压差。

一般用于测量较低压或压差。

vv（3333）弹弹弹弹簧簧簧簧管管管管：

是是是是一一一一根根根根弯弯弯弯成成成成圆圆圆圆弧弧弧弧状状状状的的的的、具具具具有有有有不不不不等等等等轴轴轴轴截截截截面面面面的的的的金金金金属属属属管管管管。

常常常常