热工测试技术-第3章.ppt

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1、第三章压力测量§3-1概述一、压力的概念（一）绝对压力：单位面积上的作用力。（二）表压力：若p>pa则pg称“表压”若p

2、3吉林大学热能工程系毫米水柱(mmH2O)：标准状态下,1mm水柱高对底面的压力,＝9.806Pa巴(bar):达因/，=0.1MPa英制单位：磅力/=0.006895×MPa2021/8/274吉林大学热能工程系二、压力测量的基本方式（一）机械式压力的测量1、液柱式压力计:压力与液位的变化P～ΔL2、弹性式压力计:压力与弹性元件的弹性变形P～ΔL3、活塞式压力计:定义式测量2021/8/275吉林大学热能工程系（二）电气式压力测量P→ΔL→电参数电位器式应变式霍尔式电感式电容式2021/8/276吉林大学热能工程系§3-2液柱式压力计一、U型管压力计流体静力学平衡关系

3、：hh2PPah1rr’002021/8/277吉林大学热能工程系特点：P～h呈线性关系；测量表压力、压力差、绝对压力；工作液体的重度γ可调节灵敏度、工作量程；两次读数、增加读数误差；毛细管现象影响。2021/8/278吉林大学热能工程系二、单管压力计力平衡关系：体积恒等式：则∵s1>>s2,002021/8/279吉林大学热能工程系三、斜管压力计压力平衡关系：2021/8/2710吉林大学热能工程系体积恒等式：且所以，设,读数系数K＝0.2，0.3，0.4，0.6，0.8，γ=0.81g/2021/8/2711吉林大学热能工程系四、误差分析温度影响（热膨胀性）当地的重

4、力加速度前两种立管是否处于铅垂位置毛吸现象（表面张力，管径，管内壁的洁净度）2021/8/2712吉林大学热能工程系五、补偿式微压计软管PaA水闸移动轴B水室Ph002021/8/2713吉林大学热能工程系特点：1.A、B直径大，消除毛细管的影响；2.光学精密确定“0”位，消除水位读数h1忽略误差。（单管，斜管）3.采用标尺读数，获得准确读数。（标尺分辨率高）由于螺杆与螺母间有螺纹间隙，这种仪表的读数误差在0.2～0.5Pa2021/8/2714吉林大学热能工程系§3-3弹性式压力计压力与弹性元件的弹性变形P～ΔL一、弹性元件三大类：膜片、弹簧管、波纹管（一）膜片：膜片

5、式压力计：测量腐蚀性介质或非凝体、非结晶的粘性介质压力膜盒式压力计：测量气体的微压或负压2021/8/2715吉林大学热能工程系pLpLpLpL平膜式波纹膜式挠性膜式膜盒式2021/8/2716吉林大学热能工程系（二）波纹管式主要用作流量和液位测量测量中、低和微压，1.5～2.5级低压：<10.0×Pa中压：<100.0×Pa高压：>100.0×Pa2021/8/2717吉林大学热能工程系（三）弹簧管式测量高、中、低和微压，1.5～2.5级多圈弹簧单圈弹簧单圈弹簧2021/8/2718吉林大学热能工程系二、弹性元件特征（一）输出特征：P～ΔL关系2021/8/2719吉

6、林大学热能工程系（二）弹性特征：表现为弹性元件受力后，变形的迟后现象，通过由上、下行程的特性曲线不重合特征，而形成一个“滞后环”。弹性迟滞误差表示弹性特征，滞后环越窄，弹性迟滞误差越小。pL理想2021/8/2720吉林大学热能工程系三、簧管压力计（一）输出特性关系式单圈弹簧工作原理2021/8/2721吉林大学热能工程系（二）弹簧管变形的主要因素1.；2.b↑→Δγ↓;当b=a时，Δγ=0，均质圆管不变形；3.h↓→Δγ↑，R↑→Δγ↑,但受到机械强度及结构的限制；E↑（或刚度↑）Δγ↓，刚度主要由材料、结构、厚度、形状等决定。2021/8/2722吉林大学热能工程系

7、（三）基本结构2021/8/2723吉林大学热能工程系（四）常用分类一般型：工业用（油、水、蒸汽压力）级别：1.0，0.5，2.5。精密型：检测与精密测量。级别：0.1，0.2，0.4。2021/8/2724吉林大学热能工程系§3-4活塞式压力计主要用于校验，标定压力用的标准压力计。也是一种标准压力发生器。0.002～0.2级一、结构及原理流体静力学帕斯卡原理：连通器各处压力相等G：砝码重量A：活塞有效面积2021/8/2725吉林大学热能工程系2021/8/2726吉林大学热能工程系2021/8/2727吉林大学热能工程系二、高精度测量