热工测试技术-压力测量

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

2、mmHg)：标准状态下,1mm水银柱高对底面的压力,＝133.3Pa2014/10/6吉林大学热能工程系3毫米水柱(mmH2O)：标准状态下,1mm水柱高对底面的压力,＝9.806Pa2巴(bar):达因/厘米，=0.1MPa英制单位：磅力/=0.0068952×MPa英寸2014/10/6吉林大学热能工程系4二、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2014/10/6吉林大学热能工程系5（二

3、）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2014/10/6吉林大学热能工程系6§3-2液柱式压力计PPa一、U型管压力计流体静力学平衡关系：r’h200PhPahh1hr2014/10/6吉林大学热能工程系7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。2014/10/6吉林大学热能工程系8二、单管压力计力平衡关系：PPah体积恒等式：h1s1h2s2则s2

4、PPah21s100∵s1>>s2,s2'0PPah2()s12014/10/6吉林大学热能工程系9三、斜管压力计压力平衡关系：PPah1h22014/10/6吉林大学热能工程系10h2体积恒等式：h1s1h2s2且lsin所以，s2PPalsins1s2设Ksin,读数系数s1K＝0.2，0.3，0.4，0.6，0.8，γ=0.81g/3cm2014/10/6吉林大学热能工程系11四、误差分析温度影响（

5、热膨胀性）当地的重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）2014/10/6吉林大学热能工程系12五、补偿式微压计P移动轴PahB水室00A水闸软管2014/10/6吉林大学热能工程系13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0.2～0.5Pa2014/10/6吉林大学热能工程系14§3-3弹性式压力计压力与弹性元

6、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2014/10/6吉林大学热能工程系15LLpp平膜式波纹膜式LLpp膜盒式挠性膜式2014/10/6吉林大学热能工程系16（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5低压：<10.0×10Pa5中压：<100.0×10Pa高压：>100.0×105Pa2014/10/6吉林大学热能工程系17（三）弹簧管式测量高、中、低和微

7、压，1.5～2.5级单圈弹簧单圈弹簧多圈弹簧2014/10/6吉林大学热能工程系18二、弹性元件特征（一）输出特征：理论关系式（弹性力学）P～ΔL关系实验经验关系式（实验）2014/10/6吉林大学热能工程系19（二）弹性特征：L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”。理想弹性迟滞误差表示弹性p特征，滞后环越窄，弹性迟滞误差越小。2014/10/6吉林大学热能工程系20三、簧管压力计（一）输出特性关系式2221Rbp(1)()Ebh

8、a2k2Rhk;2a,弹簧管结构形状系数，—泊松系数，E—弹性模数，单圈弹簧工作原理h—壁厚。2014/10/6吉林大学热能工程系21（二）弹簧管变形的主要因素1.,增加中心角，采用多圈（灵敏度）；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