流体静压强的测量.ppt

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1、流体静压强的测量压强计量基准及压强计量单位一、计量基准：绝对压强：以完全真空为基准计量的压强(absolutepressure)相对压强：以大气压强为基准的计算压强(gagepressure)正压：大于同高度的大气压强为正压负压：小于同高度的大气压强为负压pg=p-pa大气压的相对压为0。负压的绝对值为真空度。apa二、压强的三种度量单位：1、以压强基本定义为基准：SI制：N/m2,Pa.工程制：kgf/m22、以大气压强为基准：SI制：1标准大气压=101325Pa工程制：1工程大气压=105Pa3、以液柱高度为基准：1标准大气压=10.33m水柱=760mm汞柱(

2、自行推倒）1工程大气压=10m水柱由P=ρgh,h=P/ρg而来测量压强的仪器流体的压强可用液柱高度表示，因此液柱式测压计是测量流体压强常用的仪器，其工作液体一般为水、酒精、四氯化碳或水银等。应用液体平衡原理可以测量流体的压强。所使用的这类仪器叫液压计。分类：机械式压力传感器：电气式压力传感器：液柱式压力计弹簧管式压力计活塞净重式压力计压电压力计压阻压力计1、测压管(PressureTube)原理：从玻璃管这一侧来看，如果从点A算起，管内液柱高度为h，则点A上的压强单直管测压计特点：较精确、简单，但只能测液体的较低压强。如果测管内径很细，有毛细管现象，影响读数的精确性

3、。结构：一根内径为10mm左右的直玻璃管的下端与装有液体的容器连接，上端开口与大气相通，2、U型管(theU-shapedtube)测压计U型管测压计特点：既可测液体较高的压强，也可测气体较低压强或真空度。由于U形管是双管，因毛细管现象产生的读数误差就可抵消，测管可细小而精确。U形管也可测量压差。U形管的1与2是等压面，即p1=p2，则：若容器内是气体，则ρ1＜＜ρ2，即ρ1gH可忽略不计，容器内的压强pc为ρ２3、复合式测压计——两点压强的计算如图已知：ρ1、ρ2、ρ3，h1、h2、h3，求pA-pB方法：找等压面1—2—3和4—5。因为：所以：另一种方法：根据“

4、从一边开始，找等压面，向上减，向下加”的原则进行。解：此处的等压面有两个，1—2—3和4—5。根据“从一边开始，找等压面，向上减，向下加”的原则得到：例题：2-34、单管杯式测压计（杯形压强计）该液压计是U管压强计的一种变形，U形管的一侧用一个大截面的杯形容器代替，杯的截面积远较玻璃管为大。当压强计与测压口连通时，左杯端连接到高压端，则杯中液面下降Δh的高度至o’－o’的位置，而此时右管中液面上升h的高度。容器中气体的绝对压力为其表压力为由于利用这种测压计测量压力时只需进行一次读数，因此读数的绝对误差可比U型管测压计减小一半。根据体积平衡的原理若忽略杯内液面的变化，容

5、器中气体的表压力为使用这种压强计时，必须记住较高压强处总是与杯形端相接，才能使压强在玻璃管上反映出来。5、倾斜微压计----测定微小压强（或压差）由图h＝lsinα如图：微压计一般用于测定气体压强，它的测压管是倾斜放置的，其倾角为α。容器中气体的绝对压力为：其表压力为：又根据体积平衡则：h当测定时α为定值，只需测得倾斜长度l，就可得出压差。由于l=h／sinα，说明倾斜角度越小，l比h放大的倍数就越大，量测的精度就更高。由上式还可知，在pg一定时，γ愈小，读数l就越大。因此，工程上常用容重比水更小的液体，例如酒精（纯度96%的酒精，γ=7.944kN／m3）以提高精度

6、。若忽略杯内液面的变化，容器中气体的表压力为h6、微差压强计(Micromanometer)--（双液柱压强计）测压时，如p1＞p2，则指示液A在右侧升起，形成一读数h。由于储液室容积较大，所以液面几乎没有变化。由于水平面3－4是等压面，即p3=p4，故：p1+γB（h＋H）=p2+γAh＋γBH因而p1-p2=(γA-γB)h------用于测量微小表压、真空度或压强差结构如图：压强计U形管的两侧都有容积较大的储液室。管内注入两种互不溶解而重度相近的指示液A、B，其重度分别为γA及γB。思考：如果必须考虑储液室液面下降，压强差怎么表达？参见课后习题2-13