第二章压力测量PPT讲稿.ppt
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1、第二章压力测量第1页,共23页,编辑于2022年,星期二压力检测方法及仪表压力检测方法及仪表压力检测方法压力检测方法v液柱测压法液柱测压法v弹性变形法弹性变形法v电测压力法电测压力法压力检测仪表压力检测仪表v弹簧管压力表弹簧管压力表v霍尔式压力表霍尔式压力表v差压(压力)变送器差压(压力)变送器力平衡式压力变送器力平衡式压力变送器微位移式变送器微位移式变送器智能差压(压力)变送器智能差压(压力)变送器主要内容第2页,共23页,编辑于2022年,星期二压力检测方法及仪表压力检测方法及仪表压力的基本概念压力的基本概念垂直而均匀地作用在单位面积上的力垂直而均匀地作用在单位面积上的力 式中式中压力(压
2、力(PaPa)均匀垂直作用力(均匀垂直作用力(N N)受力面积(受力面积(m2m2)1Pa =1*10-3KPa =1*10-6MPa单位单位:牛顿牛顿/米米2 2(N/m2N/m2),简称),简称“帕帕”,用符号,用符号“Pa“Pa”第3页,共23页,编辑于2022年,星期二压力检测方法及仪表压力检测方法及仪表压力的几种表示形式压力的几种表示形式被测压力通常可表示为绝对压力、表压、负压(或真空度)表压(正压)绝对压力的零线大气压力线绝对压力绝对压力真空度第4页,共23页,编辑于2022年,星期二压力检测方法及仪表压力检测方法及仪表液柱测压法液柱测压法 根据流体静力学原理,将被测压力转换成液柱
3、高度进行测量hh12211p1p2h2P0h1h211p200 常用的压力表有U形管压力表、单管压力表、斜管压力表和活塞式压力表等。测量原理第5页,共23页,编辑于2022年,星期二弹性变形法弹性变形法 压力检测方法及仪表压力检测方法及仪表 将被测压力转换成弹性元件变形的位移 测量原理P 弹簧管式弹性元件P 膜片式弹性元件第6页,共23页,编辑于2022年,星期二压力检测方法及仪表压力检测方法及仪表当弹性元件在轴向受到外力作用 时,就会产生拉伸或压缩位移,即 式中 F轴向外力 S位移 C弹性元件的刚度系数 式中 A弹性元件承受压力的有效面积 P被测压力 测量原理S P第7页,共23页,编辑于2
4、022年,星期二压力检测方法及仪表压力检测方法及仪表弹性元件结构和特点第8页,共23页,编辑于2022年,星期二 弹簧管压力表弹簧管压力表 压力检测方法及仪表压力检测方法及仪表弹簧管拉杆指针中心齿轮扇形齿轮接头游丝刻度盘调整螺钉第9页,共23页,编辑于2022年,星期二电测压力法电测压力法 利用转换元件(如某些机械和电气元件)直接把被测压力变换为电信号来进行测量的。利用转换元件(如某些机械和电气元件)直接把被测压力变换为电信号来进行测量的。压力检测方法及仪表压力检测方法及仪表 测量原理1.1.弹性元件附加一些变换装置,使弹性元件自由端的位移量转换成相应的电信号,如弹性元件附加一些变换装置,使弹
5、性元件自由端的位移量转换成相应的电信号,如电阻式、电感式、电容式、霍尔片式、应变式、振弦式等;电阻式、电感式、电容式、霍尔片式、应变式、振弦式等;2.2.非弹性元件组成的快速测压元件,主要利用某些物体的某一物理性质与压力有关,如非弹性元件组成的快速测压元件,主要利用某些物体的某一物理性质与压力有关,如压电式、压阻式、压磁式等压电式、压阻式、压磁式等。第10页,共23页,编辑于2022年,星期二电测压力法电测压力法 压力检测方法及仪表压力检测方法及仪表v电容式测压原理电容式测压原理 采用变电容原理,利用弹性元件受压变形来改变可变电容器的电容采用变电容原理,利用弹性元件受压变形来改变可变电容器的电
6、容量,然后通过测量电容量量,然后通过测量电容量C C便可以知道被测压力的大小,从而实现压便可以知道被测压力的大小,从而实现压力力-电容转换的。电容转换的。定极板弹性元件动极板被测压力 测量原理 电容器极板间绝缘介质的介电电容器极板间绝缘介质的介电 常数,常数,F/m A电容器两平行板覆盖的面积,电容器两平行板覆盖的面积,m2 d两平行板之间的距离,两平行板之间的距离,m C电容量,电容量,F第11页,共23页,编辑于2022年,星期二电测压力法电测压力法 压力检测方法及仪表压力检测方法及仪表v压电式测压原理压电式测压原理 根据“压电效应”把被测压力变换为电信号的。(a)单晶体(b)剖面图(c)
7、X截割的石英片 受力面积 作用在受力面积上的压力压电常数 电荷数第12页,共23页,编辑于2022年,星期二电测压力法电测压力法 v应变片式测压原理应变片式测压原理 压力检测方法及仪表压力检测方法及仪表l543211敏感栅 2基片 3粘合剂 4引线 5覆盖片 敏感栅敏感栅 直径为直径为0.025mm0.025mm左右的合金电阻丝左右的合金电阻丝基基 底底 绝缘绝缘覆盖层覆盖层 保护保护位移、力、力矩、加位移、力、力矩、加速度、压力速度、压力应变 弹性敏感元件 外力作用被测对象表面产生微小机械变形应变片敏感栅随同变形电阻值发生相应变化 应变片组成第13页,共23页,编辑于2022年,星期二压力检
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