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压力仪表基础知识


压力仪表基础知识 压力仪表 1.压力 均匀垂直作用在单位面积上的力称为压力,又称压强。在物理学上称压强, 在工程技术上常称为压力。 压力可用下式表示: p = F / S 式中,p—压力;F—作用力;S—受力面积。 压力的法定单位为帕斯卡(Pa)。1 牛顿(N)的力均匀而垂直地作用在 1 平方米(m2)面积上所产生的压力,即为 1 帕[斯卡],国际符号为 Pa 。 常见的非法定压

力单位有工程大气压(kgf/cm2)、标准大气压(atm)、毫 米水柱(mmH2O)、毫米汞柱(mmHg)等,这些非法定单位应尽量避免使用。 压力根据其性质及表达方式可以分为: ①大气压力 大气压力是地球表面大气自重所产生的压力。其值随着气象情况、海拔高度 和地理纬度等不同而改变。 ②绝对压力 是以零作为参考压力的差压。 ③表压 表压是以大气压作为参考压力的差压。以大气压为参考压力,高于大气压的 压力习惯上叫做正压;低于大气压的叫做负压,或疏空。当绝对压力接近零时, 称为真空。 ④差压 差压是指两个相关压力之间的差值。 2.压力仪表 测量压力的仪表统称为压力仪表,或压力计。压力计根据测量原理不同,可 分为液体压力计、弹簧式压力计、活塞压力计、浮力压力计与压力传感器(或压 力变送器、数字压力计)等。 以下主要介绍以下在我们常见的压力计,有斜管微压计,和压力表、真空表。 1)液体压力计 液体压力计是根据液体静力学原理,利用液柱自重产生的压力与被测压力相 平衡的原理而制成的压力计。 液体静力平衡方程式为: p = p0 + ρg h

式中,p—被测压力(绝对压力);p0—大气压;ρ—液体密度;h—液面高 度差(即液柱高度);g—重力加速度。 烧成车间使用的斜管微压计即属于液体压力计。 它的玻璃测量管是一根与水 平面成一定角度的细小斜管, 因此能将较小的液柱高度差转换成按比例放大的分 度值。它是利用液柱的高度差来测量压力,因此它是测量的是表压。把上面公式 的 p0 移到左边,则 p - p0 = ρg h 这就是斜管微压计的压力计算公式,(p - p0)就是表压,就是我们所要测 量的压力。 目前我们常使用的斜管微压计是江西景德镇生产的 YY—10 型斜管微压计, 最小刻度为 1 Pa,测量范围(0~100)Pa 或(0~80)Pa 。可以测正压,也可 以测负压,不过测正压与测负压的安装方法不同,这点要特别注意,安装前时应 认真阅读说明书。 2)弹簧式压力计 弹簧式压力计是指用弹性感压元件测量压力的压力计。根据虎克定律,利用 弹性感压元件受压后产生的弹性形变,并且将形变转换成位移,经放大后,用指 针刻度盘指示出被测压力。 感压元件主要有: 单圈弹簧管 (又称 C 形管或波登管、 包端管)、螺旋弹簧管(又称多圈弹簧管)、膜片、膜盒、波纹管等。 弹簧式压力计的分类: ①按弹性感压元件的不同分为:C 形管弹簧压力表、螺旋弹簧管压力表、膜 片压力表、膜盒压力表等。 ②按仪表用途的不同分为:a、一般用途压力表如一般压力表、氧压表、乙炔 表、电接点压力表等;b、特殊用途压力表如隔膜压力表、防腐压力表、耐振压 力表等。这里的一般压力表是指用于测量对铜和铜合金不起腐蚀作用的气体、蒸 汽和液体压力的仪表, ③按仪表的精度不同分为:普通压力表和精密压力表。普通压力表的精度有 1 级、1.6 级、2.5 级、4 级四种。精密压力表的精度也有 0.1 级、0.16 级、0.25 级、0.4 级四种。 ④按测压种类不同分为:压力表、负压表(习惯叫真空表)、正负压力表、 绝压表等。 压力表是指以大气压力为参考压力,用于测量大于大气压力的压力的仪表。 真空表是指以大气压力为参考压力,用于测量小于大气压力的压力的仪表。 压力真空表是指以大气压力参考压力,用于测量大于和小于大气压力的压力 的仪表。 绝压表是指以零为参考压力,测量绝对压力的仪表。 根据我国压力表制造标准,一般压力表主要规格如表 3-1、表 3-2 所示。

表 3-1 形式 压力 测量范围/ MPa; 0~0.1 0~1 0~10 真空 表 3-2 外壳直径/mm 40,60 100 150,200,250 准确度等级 2.5 ,4 1.6 ,2.5 1 ,1.6 -0.1~0 0~0.16 0~1.6 0~16 0~0.25 0~2.5 0~25 0~0.4 0~4 0~40 0~0.6 0~6 0~60

一般压力表低于 1/3 测量上限的部分,由于相对误差较大,不宜使用; 一般压力表高于 3/4 测量上限的部分,如果长期使用,会损坏弹簧管,从而 降低仪表的准确度,也不宜使用。 所以一般压力表的最佳使用范围为测量上限的 1/3~3/4。 因此在选配一般压力表时要特别注意其测量范围是否合适。 选择一般压力表 的测量上限可按下面的公式进行计算: 要选压力表的上限 = 所测最大压力 × 4/3 其它的弹簧式压力计,如: 膜盒压力表,主要用来测量微小气压,总的测量范围为(0.16~40)kPa 。 膜盒压力表的结构与一般压力表的结构有较大区别。


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