SK第三章压力测量.ppt

第三章 压力测量 概述,1. 压力测量的重要性 2. 压力测量的一般知识 总压p*：气流绝能等熵滞止下来的压力 静压p：压强 动压头：1/2v2 大气压力：地球表面的空气柱重量所产生的压力 绝对压力：p=pH+pB，是气体所处空间的全部压力 表压力： pB= p-pH，高于大气压的绝对压力与大 气压力之差。,* 概述 压力单位换算表,表3-1 压力单位换算表,标准状况： 对水：t=4，纬度45的海平面上，=1g/cm3； 对汞：t=0， =13.5951g/cm3。 1个标准大气压： t=0，g=980.665cm/s2， =13.5951g/cm3， H=760mmHg所产生的压力。 3. 本章内容： 压力显示仪表、压力传感器、压力校验设备、总压测量、静压测量、校准风洞,* 概述,压力显示仪表 液柱式压力计,分类 ：U型管压力计、单管式压力计、 斜管式微压计 (1) U型管压力计 结构? 如何计算压力?,p1,p2,H,h2,h1,2,1,A,A,压力显示仪表 液柱式压力计,如何读数? (a).分别读取h1、h2； (b).U型管应保持铅垂位置； (c). 眼睛应保持与液面平齐，以工作液弯月面顶部或底部切线为准读取液面高度。,P1,p2,H,h2,h1,2,A,A, 1,压力显示仪表 液柱式压力计,如何选择工作液? (a). 无毒、无味、无腐蚀、不互溶、质纯等，常 用的有水、酒精、四氯化碳、变压气油等； (b). 根据压差大小。,如何提高微小差压的灵敏度？,压力显示仪表 液柱式压力计,(2) 单管式压力计,目的：,压力显示仪表 液柱式压力计,适用范围：1002500Pa。,(3) 斜管式微压计,目的:测量微小的正压、负压和差压。用l读数代替h2读数,计算：,压力显示仪表 液柱式压力计,特点 优点：结构简单、可靠性好、使用方便、价廉、 直观、影响测量精度因素少、可用于现场校验压力传感器和管路漏气。 缺点：测量范围有限、有人为读数误差、不便于多点测量和数据采集、不能进行动态测量。,压力显示仪表 弹性式压力计,概述 (1) 原理：弹性元件受压后产生的变形与压力大小有确定关系。 (2) 弹性元件： 弹簧管、 膜片、膜盒、波纹管 (3) 弹性材料：铍青铜、磷青铜、不锈钢,p,压力显示仪表 弹性式压力计,(1) 弹簧管压力表 结构及原理：,分类,精度等级： 普通：14级 精密：0.10.5级 测量范围： 真空109Pa,压力显示仪表 弹性式压力计,原理：,(2) 膜式压力计,种类：膜片（弹性和挠性）和膜盒,差动型膜片差压计,保护措施：,产生更大位移的方法：,(3) 波纹管式差压计,压力显示仪表 弹性式压力计,弹性式压力计的误差 (1) 迟滞误差； (2) 弹性后效误差； (3) 间隙误差； (4) 摩擦误差； (5) 温度误差。,压力显示仪表 弹性式压力计,特点及使用注意事项 (1) 为保证测量精度，被测压力范围最好在满量程的三分之一到三分之二；如被测压力有脉动，则不应超过满量程的二分之一； (2) 如无特别标注，测得的压力值是表压； (3) 测量压力范围较广，但精度不是很高； (4) 直观； (5) 只能做稳态压力测量； (6) 不能自动处理和记录大量数据；,压力显示仪表 弹性式压力计,(7) 必须进行定期校准。 选用原则 (1) 根据被测压力的种类； (2) 被测介质的种类及其物理、化学性质； (3) 测压范围； (4) 精度等级。 安装注意事项 (1) 避开阻力件，安装在平直段； (2) 孔口轴线与工质流速方向垂直；,压力显示仪表 弹性式压力计,(3) 孔口应光滑无毛刺和凹凸不平； (4) 在保证加工方便和不堵塞的情况下，孔口应尽量小； (5) 在恶劣工况下，要在压力表前装隔离器； (6) 如压力显示仪表和取压口不在同一水平线上， 则应校正由于两者高度差对仪表读数造成的误差。,压力传感器 概述,压力传感器：是用以感受压力，并转换为与压 力信号成一定关系的电信号输出的器件。 为什么要选用压力传感器? 压力传感器的分类： 压阻式压力传感器、压电式压力传感器、力平衡式压力传感器、频率式压力传感器等等。 压力传感器的选择及使用,压力传感器 压阻式压力传感器,压阻效应：硅、锗等半导体材料受外力作用时，其电阻率发生变化的现象。压阻效应的强弱用压阻系数来表示。,R4,R3,R1,R2,输入,输出,p,结构和原理：,压阻式压力传感器：利用压阻效应测量压力的传感器。,压力传感器 压阻式压力传感器,电阻阻值变化与所受应力的关系：,恒压源：,恒流源：,压力传感器 压阻式压力传感器,特点 优点：灵敏度高、无迟滞、频响高、输出电平高、精度高、耐振及耐冲击性能好、功耗小、寿命长、设计及使用方便、可以小型化。 缺点：零位温度漂移和灵敏度温度漂移。,压力传感器 压电式压力传感器,压电效应：一些电介质材料在一定方向上受到外力作用时，其表面会出现正电荷和负电荷。当外力去掉后，它们又重新