液柱式压力计

1、水电学院水电学院 刘英刘英概述概述第一节第一节 液柱式压力计液柱式压力计第二节第二节 弹性式压力计弹性式压力计第三节第三节 压力（差压）变送器压力（差压）变送器第四节第四节 压力与差压测量仪表的校验与使用压力与差压测量仪表的校验与使用概述概述l压力概念及表示压力概念及表示l压力的单位压力的单位l压力的分类压力的分类第一节第一节 液柱式压力计液柱式压力计第二节第二节 弹性式压力计弹性式压力计第三节第三节 压力（差压）变送器压力（差压）变送器第四节第四节 压力与差压测量仪表的校验与使用压力与差压测量仪表的校验与使用 是单位面积上垂直作用力。单位是力单位是单位面积上垂直作用力。单位是力单位/ /面积

2、面积单位。国际单位是单位。国际单位是N/mN/m2 2，称为帕（，称为帕（PaPa）。）。（1 1）绝对压力绝对压力 以参考零点所表示的压力称为绝对压力。以参考零点所表示的压力称为绝对压力。（2 2）表压力表压力 以大气压力为参考零点所表示压力称为表压力以大气压力为参考零点所表示压力称为表压力 。 工程上所用的压力计的指示值是表压力，即压力工程上所用的压力计的指示值是表压力，即压力计的读数是被测绝对压力与当地大气压力之差。即：计的读数是被测绝对压力与当地大气压力之差。即：表压力表压力= =绝对压力大气压力绝对压力大气压力（3 3）差压差压 由管道或容器中直接取出的两个绝对压力值的差由管道或容器

3、中直接取出的两个绝对压力值的差值值. . 通常，高于大气压力的表压力称为通常，高于大气压力的表压力称为正压力正压力( (压力压力) )，低于大气压力的表压力称为低于大气压力的表压力称为负压力负压力( (真空真空) )。压力的定义压力的定义p1p2p3p002122 2kgm1Pa1N/m11kgm sm s 垂直作用在单位面积上的力称压力。在国际单位制垂直作用在单位面积上的力称压力。在国际单位制（SI）和我国法定计量单位中，压力的单位是）和我国法定计量单位中，压力的单位是“帕斯卡帕斯卡”，简称简称“帕帕”，符号为，符号为“Pa”。即即1N的力垂直均匀作用在的力垂直均匀作用在1m2的面积上的面积

4、上所形成的压力值为所形成的压力值为1Pa。 压力的单位是一个导出单位。由压力的定义可知压力的单位会有多种。压力的单位是一个导出单位。由压力的定义可知压力的单位会有多种。压力单位压力单位帕帕千克力千克力/ /厘米厘米2 2毫米水毫米水柱柱毫米汞毫米汞柱柱毫巴毫巴标准大标准大气压气压1 1帕帕1 11.021.021010-5-50.1020.1027.50117.50111010-3-31010-2-29.879.871010-2-2千克力千克力/ /厘米厘米2 29.8069.80610104 41 110104 4735.56735.56980.5980.50.96780.96781 1毫米

5、水毫米水柱柱9.8069.8061010-4-41 17.3567.3561010-2-29.8069.8061010-2-20.9670.9671010-4-4毫米汞柱毫米汞柱133.3133.313.613.61010-4-413.613.61 11.3331.3331.3161.3161010-4-4毫巴毫巴1001000.1020.1021010-2-210.210.20.75010.75011 19.879.871010-4-4标准大气标准大气压压10.1310.1310104 41.0331.0331.0331.03310104 4760760101310131 1由于依据的测压原

6、理不同，把压力测量方法分如由于依据的测压原理不同，把压力测量方法分如下几类：下几类：1 1、利用重力与被测压力平衡测压力。、利用重力与被测压力平衡测压力。 液柱压力计，活塞压力计液柱压力计，活塞压力计2 2、利用弹性力与被测压力平衡测压力。、利用弹性力与被测压力平衡测压力。 弹性压力计弹性压力计3 3、利用物质其他与压力有关的物理性能测压力。、利用物质其他与压力有关的物理性能测压力。 半导体压阻式传感器，压电式传感器等半导体压阻式传感器，压电式传感器等一、工作原理一、工作原理二、特点二、特点三、种类三、种类四、四、液柱式压力计的测量误差及修正液柱式压力计的测量误差及修正一、工作原理一、工作原理

7、 液柱式压力计是利用一定高度的液柱所产生的液柱式压力计是利用一定高度的液柱所产生的压力平衡被测压力，而用相应的液柱高度去显示被测压力平衡被测压力，而用相应的液柱高度去显示被测压力的。压力的。二、特点二、特点三、种类三、种类四、四、液柱式压力计的测量误差及修正液柱式压力计的测量误差及修正一、工作原理一、工作原理二、特点二、特点 这类压力计结构简单，显示直观，使用方便，这类压力计结构简单，显示直观，使用方便，价格便宜，而且在价格便宜，而且在0.1MPa0.1MPa范围内其测量准确度比较范围内其测量准确度比较高。但由于结构和显示上的原因，液柱式压力计的测高。但由于结构和显示上的原因，液柱式压力计的测

8、压上限不高，一般显示的液往高度上限为压上限不高，一般显示的液往高度上限为1 12 m2 m。如。如果液柱是水银时，其测压上限可达到果液柱是水银时，其测压上限可达到2000mmHg2000mmHg。所以。所以液柱式压力计适用于小压力、真空及差压的测量。液柱式压力计适用于小压力、真空及差压的测量。三、种类三、种类四、四、液柱式压力计的测量误差及修正液柱式压力计的测量误差及修正一、工作原理一、工作原理二、特点二、特点三、种类三、种类 U U形管压力计形管压力计 单管压力计单管压力计 多管压力计多管压力计 斜管微压计斜管微压计 补偿式微压计补偿式微压计 差动式微压计差动式微压计 钟罩式压力计钟罩式压力

9、计 水银气压计水银气压计 等。等。 封液：封液：水、水银，酒精等。水、水银，酒精等。四、四、液柱式压力计的测量误差及修正液柱式压力计的测量误差及修正结构组成：结构组成：U U形的玻璃管、标尺及管内的工作液体形的玻璃管、标尺及管内的工作液体( (称为封液称为封液) )。U U形管的形管的两个平行的直管又称为肘管。精密的两个平行的直管又称为肘管。精密的U U形管压力计尚有游标对线装置、形管压力计尚有游标对线装置、水准器、铅锤等。水准器、铅锤等。根据流体静力学，根据流体静力学， U U形管压力计两侧压力形管压力计两侧压力P P1 1，P P2 2与封液液柱高度有如下关与封液液柱高度有如下关系：系：1

10、 1 2 2 分别为封液与左右两侧介质的密度。若分别为封液与左右两侧介质的密度。若1 12 2 , ,则有则有)()()(21212121ghhghppp)(211121hhgghpppp1p20212h1h2 h 单管压力计是单管压力计是U U形管压力计的变形仪表，又称杯形压力形管压力计的变形仪表，又称杯形压力计，由一个宽容器计，由一个宽容器( (杯形容器杯形容器) )、一支肘管、标尺、封液等构、一支肘管、标尺、封液等构成的。标尺可以是单独的，也可以是直接刻在肘管的玻璃上。成的。标尺可以是单独的，也可以是直接刻在肘管的玻璃上。 根据流体静力学，两侧压力根据流体静力学，两侧压力P P1 1，P

11、 P2 2与封液液柱高度有如与封液液柱高度有如下关系：下关系：),()(/1 ()(2112212212121fAghgAfhghhpppp20p1Afh1 h2 斜管微压计是一种测量微小压力的测量仪表。由杯斜管微压计是一种测量微小压力的测量仪表。由杯形容器、肘管、弧形支架、标尺、封液等组成。形容器、肘管、弧形支架、标尺、封液等组成。 当被测压力与封液液柱产生的压力平衡时，有当被测压力与封液液柱产生的压力平衡时，有注：注：灵敏度灵敏度一般一般不小于不小于1515 sin121glpppp1p2L h2h10Dd1 1、环境的影响、环境的影响当环境温度偏离规定温度时，封液密度发生变化。对精密测当环境温度偏离规定温度时，封液密度发生变化。对精密测量还需要考虑对标尺长度变化的影响。量还需要考虑对标尺长度变化的影响。2 2、重力加速度、重力加速度g g变化的修正变化的修正仪器使用地点的重力加速度仪器使用地点的重力加速度g g由下式计算：由下式计算：3 3、毛细现象造成的误差、毛细现象造成的误差毛细现象毛细现象使封液表面形成弯月面。这会引起误差，而且会引使封液表面形成弯月面。这会引起误差，而且会引起液