《热工量电测法》word版

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1、第11章热工量电测法11.1压力和差压的电测法11.1.1压力的概念、单位和测量方法一、压力的概念和术语压力――流体介质作用于单位面积的力压力术语间的关系――图11-1-11、绝压Pa――是相对于绝对真空(绝对零压力)所测得的压力2、表压Pg――——大气压力3、负压Pv――真空度V――低于大气压力的绝对压力4、差压Pd――两个压力之间的差值二、压力单位三、压力测量方法1、压力平衡法(1)砝码压力平衡式――活塞式压力计(2)液体压力平衡式――液柱式压力计2、弹性变形法――弹性式压力计（应用最普遍）3、电测法(1)直接法，如压电式压力传感器，压阻式、压力传感器。(2)间

2、接法――以压力敏感型弹性元件作为敏感器配接传感器，11.1.2压力敏感器――能够将压力转换为应变和位移的弹性敏感元件一、弹簧管图11-1-2弯曲成C形的空心扁管，一端与接头相连，另一端(自由端)密封二、波纹管图11-1-3带同心环状波形皱纹的薄壁圆管，一端开口，另一端(自由端)封闭三、膜片用金属或非金属制成的圆形薄片。平膜片――断面是平的图11-1-4（a）波纹膜片――断面呈波纹状图11-1-4（b）四、膜盒：两个膜片边缘对焊起来，构成膜盒(图11-1-4c)。几个膜盒连接起来，组成膜合组(图11-1-4d)五、薄臂圆筒图11-1-5壁厚一般都小于圆筒直径的1/20

3、，圆筒的一端开口，一端不通，筒壁在圆周方向和轴向上的应变均与压力P成正比。11.1.3压力的电测法一、应变式压力传感器共同点：将应变片粘贴到压力敏感型弹性元件上，由弹性元件或弹性元件组合将压力转换为应变，再由应变电桥将应变转换为电压输出。1、膜片式压力传感器图11-1-62、筒式压力传感器图11-1-73、组合式压力传感器图11-1-8二、位移式压力传感器共同点：将位移传感器的可动部分与压力敏感型弹性元件的自由端连在一起，压力敏感型弹性元件将压力转换为位移，再由位移传感器将位移转换为电量，1、电容式压力传感器图11-1-92、电感式压力传感器图11-1-103、电位

4、器式压力传感器图11-1-114、霍尔式压力传感器图11-1-125、光电式压力传感器图11-1-13三、谐振式压力传感器——振弦式图11-1-14１、振弦式压力传感器图11-1-14２、振膜式压力传感器图7－4－8３、振筒式压力传感器图7－4－5四、压阻式压力传感器——图11-1-15硅膜片上做四个相等的电阻，经蒸镀铝电极及连线，接成惠斯登电桥。五、压电式压力传感器——图11-1-16薄壁筒底承受外部压力为压电晶片组所受力F1与外部压力F之比为11.1.4差压电测法一、差压敏感器——把差压转换为应变或位移测量膜片应变或中心点位移与测量膜片两侧压力差成正比二、电容式

5、（位移式）差压传感器图9－4－6公共动极板将两侧压力差转换成位移，使两电容差动变化与压差成正比。三、应变式差压传感器――测量膜片应变与两侧压力差成正比1、应变式――应变片粘贴在膜片上图11-1-62、硅压阻式――在硅膜片上制作应变电阻图11-1-153、金属薄膜式――薄膜应变电阻直接制作在金属膜片上11.2温度电测法11.2.1温度的概念、单位和测量方法一、温度的概念温度是表征物体冷热程度的一种物理量，是物体内部分子无规则运动剧烈程度的标志。二、温度的单位摄氏温度t℃和华氏温度θ°F的换算公式为：国际开尔文温度T(K)和国际摄氏温度t(℃)，二者的换算公式为三、温度

6、测量方法１、接触式――温度传感器与被测物体发生接触２、非接触式――温度传感器与被测物体不发生接触11.2.2接触式测温法一、将温度转换为非电量——温度敏感器1、热膨胀式――将温度转换成位移液体膨胀式酒精温度计、水银温度计固体膨胀式——热敏双金属元件图11-2－1自由端的弯曲挠度2、压力式——将温度转换为压力二、将温度转换为电量——温度传感器1．热电阻和热敏电阻2．热电偶3．半导体PN结4．集成温度传感器：电流型、电压型、数字型11.2.3温度和温度差的电测法一、单点温度的电测法１、采用热电阻或热敏电阻图11-2-2RP用于调满度，Ro用于调零图11-2-5RP8为满

7、度调整电阻图11-2－3是三线连接法，消除连接导线电阻造成的测量误差。图11-2-4是四线连接法，消除连接导线电阻和电位器接触电阻造成的测量误差。2、采用热电偶图5-3-7采用单只热电偶图11-2-7采用多只热电偶串联，可提高灵敏度，减小相对误差３、采用二极管、三极管和集成温度传感器1）采用二极管、三极管图6－1－111）采用集成温度传感器图11-2-10RP1用于调零，RP2用于调满度。二、平均温度的电测法１、采用集成温度传感器图11-2-11２、采用热电偶图11-2-81）采用热电偶并联图11-2-8(a)2）采用热电偶串联图11-2-8(b)三、温度差的电