弹簧管压力表的校验_学习材料

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1、西安电力高等专科学校XI’ANELECTRICPOWERCOLLEGE“热工仪表检修”学习材料工作任务2.1弹簧管压力表的校验压力和差压是工业生产过程中常见的过程参数之一。在许多场合需要直接检测、控制的压力参数，如锅炉的气包压力、炉膛压力、烟道压力；化学生产中的反应斧压力、加热炉压力等。此外，还有一些不易直接测量的参数，如液位、流量等参数往往需要通过压力或差压的检测来间接获取。因此，压力和差压的测量在各类工业生产领域中如石油、电力、化工、冶金、航天航空、环保、轻工等占有很重要的地位。第一节压力的概念和表示方法在工程上将垂直而均匀作用在单位面积上的力称

2、为压力，两个测量压力之间的差值称为压力差或压差，工程上习惯叫差压。在国际单位制和我国的法定计量单位中，压力的单位采用牛顿/米2(N/m2)，通常称为帕斯卡或简称帕(Pa)。帕(Pa)这个单位在实际应用中太小，不方便，目前我国生产的各种压力表都统一用kPa(103Pa)或MPa(106Pa)为压力或差压的基本单位。我国在试行法定计量单位以前还常用工程大气压(kg/cm2)、毫米水柱(mmH2O)和毫米汞柱(mmHg)等单位。另外在英美等西方国家的一些变送器中还常用bar(巴)作压力的单位。表6.1.1为几种压力单位的换算关系。表6.1.1压力单位换算表

3、在工程上，被测压力通常有绝对压力、表压和负压(真空度)之分。三者关系如图6.1.1所示。绝对压力是指作用在单位面积上的全部压力，用来测量绝对压力的仪表称为绝对压力表。地面上空气柱所产生的平均压力称为大气压力，高于大气压的绝对压力与大气压力之差称为表压，低于大气压力的被测压力称为负压或真空度，其值为大气压力与绝对压力之差。由于各种工艺设备和检测仪表通常是处于大气之中，本身就承受着大气压力，因此工程上通常采用表压或者真空度来表示压力的大小，一般的压力检测仪表所指示的压力也是表压或者真空度。除特殊说明之外，以后所提及的压力均指表压。---第7页---西安电

4、力高等专科学校XI’ANELECTRICPOWERCOLLEGE图6.1.1绝对压力、表压、负压(真空度)关系第二节：压力的检测方法和检测仪表目前工业上常用的压力检测方法和压力检测仪表很多，根据敏感元件和转换原理的不同，一般分为四类：1)液柱式压力检测液柱测压法是以流体静力学理论为基础的压力测量方法，一般采用充有水或汞等液体的玻璃U形管或单管进行测量。以此原理构造的液柱压力计结构简单，使用方便，测量精度高，但不便于读数和远传，测量量程也受到一定的限制，一般在实验室或工程实验上使用。2)弹性式压力检测弹性式压力检测是根据弹性元件受力变形的原理，将被测压

5、力转换成位移进行测量的。常用的弹性元件有弹簧管、膜片和波纹管等。3)电气式压力检测电气式压力检测是利用敏感元件将被测压力直接转换成各种电量进行测量的仪表，如电阻、电荷量等。4)活塞式压力检测活塞式压力检测是根据液压机液体传送压力的原理，将被测压力转换成活塞面积上所加平衡砝码的质量来进行测量。活塞式压力计的测量精度较高，允许误差可以小到0.05%～0.02%，普遍被用作标准仪器对压力检测仪表进行检定。这里主要介绍弹性式压力仪表和电气式压力仪表。第三节：弹性式压力仪表弹性式压力仪表是利用弹性元件在外力的作用下产生形变来测量压力的，其种类繁多，在工业上的应

6、用也相当广泛。1.弹性元件弹性元件是弹性式压力表的测压敏感元件，弹性压力表的测量性能主要取决于弹性元件的弹性特性，与弹性元件的材料、形状、工艺等有关，而且对温度敏感性强。不同的弹性元件测压范围也不同，工业上常用的弹性式压力表所使用的弹性元件主要有膜片、波纹管、弹簧管等，如图6.1.2所示。---第7页---西安电力高等专科学校XI’ANELECTRICPOWERCOLLEGE图6.1.2弹性元件示意图1)膜片膜片是一种圆形薄板或薄膜，周边固定在壳体或基座上。将膜片成对地沿着周边密封焊接，就构成了膜盒。当膜片两边的压力不等时就会产生位移。位移可直接带动

7、传动机构指示。但是膜片的位移较小，灵敏度低，指示精度不高，一般为2.5级。膜片更多的是和其他转换元件合起来使用，通过膜片和转换元件把压力转换成电信号。2)波纹管波纹管是一种具有同轴环状波纹，能沿轴向伸缩的压力弹性元件。当它受到轴向力作用时能产生较大的伸长和收缩位移。一般可在其顶端安装传动机构，带动指针直接读数。其特点是灵敏度高(特别是在低压区)，常用于检测较低的压力(1.0Pa～106Pa)，但波纹管迟滞误差较大，精度一般只能达到1.5级。3)弹簧管弹簧管是一根弯曲成圆弧形、横截面呈椭圆形或近乎椭圆形的空心管。它的一端焊接在压力表的管座上固定不动，并

8、与被测压力的介质相连通。管的另一端是封闭的，称为自由端。被测压力介质从开口端进入并充满弹簧管的整个内腔，由于