检测技术及仪表 教学课件 ppt 作者 樊春玲 第2章压力测量

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1、第2章压力测量教学目的及要求：1、使学生了解压力检测的重要意义；2、明确压力的基本概念及表示方法；3、压力的测量方法及常用压力表。主要外语词汇pressure；meter；pressureunit；absolutepressure；gagepressure；atmosphericpressure；Bourdontube;diaphragm;Bellowsdifferentialpressure主要内容2.1压力的基本概念2.2液柱式压力计2.3弹性式压力检测仪表2.4电气式压力检测仪表2.5压力表

2、的选择和校验2.6压力测量实例压力在化工生产过程中是最重要的工业参数之一，正确地测量和控制压力是保证工艺生产过程良好地运行，达到高产优质低耗及安全生产的重要环节。并且压力及差压的测量还广泛地应用在流量和液位的测量中。压力检测的意义1、在化工生产过程中：压力既影响物料平衡，也影响化学反应速度，是标志生产过程能否正常进行的重要参数。2、安全生产的需要从确保安全生产的角度，压力检测也是非常重要的。如：确保压力容器内的压力在安全指标之内，确保易燃易爆介质的压力不超标。压力检测的意义（续）3、其它工业生产中

3、压力检测的作用在其它工业生产中压力的检测与控制也非常普遍和重要。常可见到一些工业装置上都装有压力表。举例：工业锅炉a）汽包压力：压力过高容易爆炸，压力低动力不足；4、压力也是间接测量流量和物位的手段a）用孔板测量流量仅能产生差压，而这个差压靠压力检测的方法来测取才能最终求出流量。b）物位：液面的高度可以靠测取压力的大小来表达。压力检测的意义（续）2.1压力的基本概念1.定义：压力是垂直而均匀地作用在单位面积上的力，即物理学中常称的压强。2.公式：P=F/AF为均匀而垂直作用的力单位：牛顿（N）A为

4、受力面积单位：平方米（m2）P为压力单位：帕斯卡（Pa）3.常用单位：工程大气压、帕斯卡、标准大气压、毫米汞柱、毫米水柱4.压力的几种表示方法：1）绝对压力：以绝对真空为基准的压力表达，又称总压力或全压力，常用P表示。2）大气压力：地球表面的空气柱重量所产生的压力表达，常用Pa表示。3）表压力（又称表压）：一般测压仪表所指示的压力常以p表示，当绝对压力大于大气压力时，它等于绝对压力减大气压力之差。即：在被测介质的绝对压力大于大气压力时，表压＝绝对压力－大气压力4）负压或真空度（又称疏空压力）：即在

5、被测介质的绝对压力低于大气压力时的一种压力表达。5.压力测量方法根据压力的定义直接测量单位面积上受力大小应用压力作用于物体后所产生的各种物理效应（1）应用液柱测量压力（2）应用弹性变形测量压力（3）应用电测法量压力2.2液柱式压力计2.2.1工作原理应用液柱测量压力的方法是以流体静力学为基础的。一般采用充有水或水银等玻璃U型管或单管进行测量。一、U型管压力计1.结构：一般常由一支U型玻璃管构成充液介质：水银、水、酒精等2、原理：a）在U型管两端同时通大气，而未接被测压力时，U型管两边管内的液面高度

6、相等，同处于标尺0线上。b）当将U型管的一端接入被测压力P后，如果P大于，则U型管两边管内的液面就会产生高度差，这个液柱的高度差就反映了U型管两端所受压力的差值。3.公式：根据流体的静力学原理可知，在U型管2—2截面上，右边被测压力P作用在液面上的力应为左边这段高度为h的液柱和大气压力作用在液面上的力所平衡，即有：有：即有：P－P0即为被测压力的表压所以，若被测压力用表压表达，则有：由于一旦U型管内的充入介质确定，则、g均为定数。所以h可以直接反映被测压力p的大小，此即为U型管测压的基本原理。4.

7、应用范围：适用于低压、负压和压力差，读数误差可达1mm，测低压相对误差较大。二、单管压力计1、结构：杯径较管径大得多。2、原理：同U型管3、特点：由于杯径>>管径，所以>>有：即：杯内的液位变化可忽略不计。一次性读数，使用方便。4、应用范围：测量低压、负压和差压，量程范围一般在0～250，读数误差：0.5mm较U型管好，因为U型管压力计要两次读数2.2.2液柱式压力计的使用1、误差问题a）主要的测量误差是读数误差。直接读：1mm左右，单管：0.5mm，光学放大镜辅助读：0.05mm左右。b

8、）其它影响测量结果的因素：①充液密度的影响（如充液不纯，实际密度与理论密度不符）②标尺刻度误差（刻度误差及材料的膨胀、收缩，因为有温度影响）③毛细管的吸附作用（对微压有影响）④使用的地点及环境温度影响等（地点影响g，温度易影响液体的胀、缩而致使h变化）必要时应作修正。2、正确选择充液介质①测低压充低密度介质（可使h大）②测高压充高密度介质（否则冒顶）③要避免充液与被测介质有化学反应3、常用的标尺材料：玻璃、钢、铜4、读数的位置（见右图）1）眼与液柱面水平2）水银柱读凸部3）水读凹部