压力和压差测量ppt
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压力和压差测量-
U型管压力计由两端开口 的垂直U型玻璃管及垂直放置 的刻度尺所构成。管内盛有适 量的工作液体（常用汞、水或 乙醇等），U型管的一端连接 已知压力（p１）的基准系统 （如大气等），另一端连接到 被测压力（p2）系统。被测系 统的压力p2可由下式计算得到:
三、弹性式压力计
弹性压力计是根据弹性元件受到压力作用后，所产 生的变形与压力大小具有一一对应的确定关系的 力平衡原理进行压力测量的。 1）弹性元件是指在受到外力作用时产生变形，而 撤去外力后能够恢复原状的原件。 2）输出特性: 变形位移X与弹性力F、被测压力PX有如下关系: F=f(px) x=f(px)
压力的概念
• 压力 垂直作用在单位面积上的力，或流体中单位面积上承受的 力。物理学上称之为“压强”，俗称“压力”。
绝对压力与表压力之间的关系 表压力=绝对压力-大气压 绝对压力=表压力+大气压
• 1.重力平衡方法
• 常用压力测量方法
• （1）液柱式压力计
•
基于液体静力学原理。被测压力与一定高度的工
电容式压力传感器 测量原理: 将弹性元件的位移转换为电容量的变化。
平行板电容器的电容量:
ε为电容极板间介质的介电常数；A为两平行板相对面积；d 为两平行板间距。
实际测量中，大多采用保持其中两个参数不变，而仅改变 A 或 d 一个参数的方法，把参数的变化转换为电容量的变化。 故有变极距式电容压力传感器和变面积式电容压力传感器。
大家学习辛苦了, 还是要坚持
继续保持安静
一、压力表的选用
压力表的选用应根据使用要求，针对具体情况作具体 分析，我们常见的压力表为弹簧管压力表，除普通弹簧 管压力表之外，还有耐腐蚀的氨用压力表和禁油的氧用 压力表。我们根据以下依据做出种类、型号、量程和精 度等级的选择。
三、弹性式压力计
弹性压力计是根据弹性元件受到压力作用后，所产 生的变形与压力大小具有一一对应的确定关系的 力平衡原理进行压力测量的。 1）弹性元件是指在受到外力作用时产生变形，而 撤去外力后能够恢复原状的原件。 2）输出特性: 变形位移X与弹性力F、被测压力PX有如下关系: F=f(px) x=f(px)
压力的概念
• 压力 垂直作用在单位面积上的力，或流体中单位面积上承受的 力。物理学上称之为“压强”，俗称“压力”。
绝对压力与表压力之间的关系 表压力=绝对压力-大气压 绝对压力=表压力+大气压
• 1.重力平衡方法
• 常用压力测量方法
• （1）液柱式压力计
•
基于液体静力学原理。被测压力与一定高度的工
电容式压力传感器 测量原理: 将弹性元件的位移转换为电容量的变化。
平行板电容器的电容量:
ε为电容极板间介质的介电常数；A为两平行板相对面积；d 为两平行板间距。
实际测量中，大多采用保持其中两个参数不变，而仅改变 A 或 d 一个参数的方法，把参数的变化转换为电容量的变化。 故有变极距式电容压力传感器和变面积式电容压力传感器。
大家学习辛苦了, 还是要坚持
继续保持安静
一、压力表的选用
压力表的选用应根据使用要求，针对具体情况作具体 分析，我们常见的压力表为弹簧管压力表，除普通弹簧 管压力表之外，还有耐腐蚀的氨用压力表和禁油的氧用 压力表。我们根据以下依据做出种类、型号、量程和精 度等级的选择。
压力、压差测量仪表
6
3 压力、压差测量仪表
3. 负荷式压力检测仪表
原理
基于静力平衡原理进行压力测量
分类
活塞式 浮球式 钟罩式
特点
普遍被用作标准仪器对压力检测仪表进行标定
2008-11-2
7
3 压力、压差原理
利用敏感元件将被测压力转换成各种电量，如电阻、 电感、电容、电位差等
优点
具有较好的动态响应 量程范围大 线性好 便于进行压力的自动控制
一、U型管压力计
1.原理
P = P1 − P 2 = ρ g h
（1）可测差压或表压 （2）若提高U型管工作液的密度，则可扩 大仪表量程，但灵敏度降低，即在相同压 力的作用下，h值下降
2. 误差分析
（1）温度误差 刻度标尺长度变化，一般可忽略 工作液密度的变化，应进行适当修正 例如，当水从10℃变化到20℃时，其密度从999.8kg/m2 减 小到998.3 kg/m2，相对变化量为0.15％
21
10~102 10-5~10-2 10-2~10-1 10-2~1 10-2~10-1 10~104 10~102 1~102 10~102
膜片 波纹管
2008-11-2
3 压力、压差测量仪表
三、单圈弹簧管压力计
特点
结构简单，使用方便，价格低廉 测压范围宽，为-105~109 Pa 准确度最高可达0.1级
第三章 压力、压差测量仪表
东北大学信息学院 张华
本章主要内容
3.1 概述 3.2 液柱式压力计 3.3 弹性式压力计 3.4 负荷式压力计 3.5 电气式压力计
了解压力检测的基本概念、主要方法和分类 了解各种液柱式压力计的工作原理 了解弹性元件的原理和结构 掌握单圈弹簧管压力计的原理、结构和因素分析 掌握活塞式压力计的原理、结构、误差分析和使用注意事项 了解浮球式压力计 掌握压电式压力计和电阻式压力计的原理、结构和特点 了解弹性振动式压力计和真空度的测量原理 掌握电容式压力变送器的原理、结构和特点 了解电感式和霍尔式压力变送器 了解压力表选择与安装的有关规定 2
建筑环境测试技术之压力测量
1.仪表量程选用 • 为保证安全性，压力较稳定时，最大工作
压力不超过仪表量程的3/4，压力波动较大 时，最大工作压力不超过仪表量程的2/3。 • 为保证准确度，最小工作压力不低于满量 程的1/3。 • 选择量程应首先满足最大工作压力条件。
2．仪表精度的选择
❖ 根据在测量时允许的最大测量误差选择仪表，可根据仪表的精度等级算出用该 仪表测量可能引起的最大示值绝对误差。
将弹性元件的位移转变成
电信号。 1．电容式压力压差变送器： 采取差动电容方式。 膜片 d7.5—75mm ， δ0.05— 0.2mm ， maxΔd=0.1mm 。
•特点：灵敏度高、精度高，精度 可达0.2、0.25，稳定可靠。尤适 用于测高静压微压差的场合。
k2
s 4
2．霍尔压力变送器
（1）霍尔效应：把半导体单晶薄片置于磁 场B中，如果在它的两个纵向面上通以一定 大小的电流，则在晶体的两个横向端面之
问题？
1. 斜管式微压计用水作介质，可以吗？ 2. 液柱式压力计，水作工作介质，为了便于读
数，在水中加入红墨水，可以吗？ 3. 斜管式微压计，调零时，总调不到，可能的
原因是什么？ 4. 斜管式微压计，测量时看不到液柱，是怎么
回事？
五、液柱式压强计使用注意事项
• 液柱式压强计虽然构造简单、使用方便、测量准确度高，但耐 压程度差、测量范围小、容易破碎，其示值与工作液体密度有 关，因此在使用中必须注意以下几点：
因为： R1 R2 R1' R2'
可得:
' 均匀壁厚圆形弹簧管不可用
弹簧管在量程范围内自由端的位移一般为7-8o，弹簧管作成多圈时，自由 端的位移可达45o。弹簧管的自由端的位移可通过杠杆机构带动指针转动， 这种机构的指针最大转角为180o，通常作成90º的回转角。最常用的传动 机构为杠杆—扇形齿轮机构，可使指针转动270o。
压力不超过仪表量程的3/4，压力波动较大 时，最大工作压力不超过仪表量程的2/3。 • 为保证准确度，最小工作压力不低于满量 程的1/3。 • 选择量程应首先满足最大工作压力条件。
2．仪表精度的选择
❖ 根据在测量时允许的最大测量误差选择仪表，可根据仪表的精度等级算出用该 仪表测量可能引起的最大示值绝对误差。
将弹性元件的位移转变成
电信号。 1．电容式压力压差变送器： 采取差动电容方式。 膜片 d7.5—75mm ， δ0.05— 0.2mm ， maxΔd=0.1mm 。
•特点：灵敏度高、精度高，精度 可达0.2、0.25，稳定可靠。尤适 用于测高静压微压差的场合。
k2
s 4
2．霍尔压力变送器
（1）霍尔效应：把半导体单晶薄片置于磁 场B中，如果在它的两个纵向面上通以一定 大小的电流，则在晶体的两个横向端面之
问题？
1. 斜管式微压计用水作介质，可以吗？ 2. 液柱式压力计，水作工作介质，为了便于读
数，在水中加入红墨水，可以吗？ 3. 斜管式微压计，调零时，总调不到，可能的
原因是什么？ 4. 斜管式微压计，测量时看不到液柱，是怎么
回事？
五、液柱式压强计使用注意事项
• 液柱式压强计虽然构造简单、使用方便、测量准确度高，但耐 压程度差、测量范围小、容易破碎，其示值与工作液体密度有 关，因此在使用中必须注意以下几点：
因为： R1 R2 R1' R2'
可得:
' 均匀壁厚圆形弹簧管不可用
弹簧管在量程范围内自由端的位移一般为7-8o，弹簧管作成多圈时，自由 端的位移可达45o。弹簧管的自由端的位移可通过杠杆机构带动指针转动， 这种机构的指针最大转角为180o，通常作成90º的回转角。最常用的传动 机构为杠杆—扇形齿轮机构，可使指针转动270o。
压差检测原理
压差检测原理
压差检测原理是基于物质的流动或流体的流动产生的压力差来测量流体流动状态的一种方法。
压力差是流体流动过程中产生的两点之间的压力差异，通常以单位面积上的力的大小来表示。
当流体在管道或通道中流动时，由于管道或通道的几何形状、流速以及流体的黏性等因素的影响，产生了一定的压力差。
压差检测原理主要根据以下两个基本原理进行测量：
1. 流体阻力原理：流体在管道或通道中流动时，会受到管道或通道表面及流体自身的阻力作用，产生一定的压力差。
根据流体的流速、管道或通道的参数以及流体特性，可以计算出流体阻力对应的压力差。
2. 流体静压力原理：当流体静止不动时，流体自身的重力作用会形成静压力。
当流体流动时，流体的动能将转化为流体的压力能，即动压力，该压力被称为动压。
基于这两个原理，可以通过设置压差传感器或压力传感器在管道或通道中的不同位置，测量不同位置的压力差，从而判断流体的流动状态以及其它相关参数，如流速、流量等。
压差检测原理广泛应用于工业自动化、流体控制以及流体力学实验等领域，可对流体流动过程进行监测和控制。
第四章 压力测量
图4-7是单波纹管式 压差计结构原理图。高 压端与波纹管外部的容 器相通，低压端接入波 纹管内部。由于波纹管 外部压力大于内部压力， 波纹管将压缩并带动磁 棒下移。磁棒的移动使 电磁传感器输出相应电 信号，并经放大器放大 后输出。这种压差计最 大工作压力为0.025MPa， 压差测量范围为1000～ 4000Pa。测量精确度为 1.5级。
四、弹性压力计的误差及改善途径
1)采用无迟滞误差或迟滞误差极小的“全弹性” 材料和温度误差很小的“恒弹性”材料制造 弹性元件，如合金Ni42CrTi、Ni36CrTiA是用 得较广泛的恒弹性材料，熔凝石英是较理想 的全弹性材料和恒弹性材料。 2) 采用新的转换技术，减少或取消中间传动机 构，以减少间隙误差和摩擦误差，如电阻应 变转换技术。 3) 限制弹性元件的位移量，采用无干摩擦的弹 性支承或磁悬浮支承等. 4)采用合适的制造工艺，使材料的优良性能得 到充分的发挥。
绝对压力：以绝对真空为计值零点的压力称为绝
对压力 。
相对压力：以环境大气压力为计值零点所得的
压力称为相对压力。各种普通压力表 的指示值都是相对压力，所以相对压 力也称为表压力，简称表压。
真空度：如果容器或管道里的流体比外界环境
大气压力低，表压就为负值，这种情 况下的表压称为真空度，意即接近真 空的程度。
相对压力
大气压 相对压力 真空度 绝对真空
绝对压力
第一节
液柱式压力表
一、液柱式压力表测压原理
液柱式压力表是利用液柱所产生的压力与 被测压力平衡，并根据液柱高度来确定被测压 力大小的压力计。所用液体叫做封液，常用的 有水、酒精、水银等。常用的液柱式压力计有 U型管压力计、单管压力计和斜管微压计。它 们的结构形式如图4-1所示。
压差测试方法
压差测试方法压差测试是一种常用的实验方法，用于测量流体在管道或装置中的压力差。
它可以帮助我们了解流体在运动过程中的压力变化情况，并评估相关设备的性能。
本文将介绍压差测试的原理、步骤和应用。
一、原理压差测试是通过测量两个位置之间的压力差来评估流体运动状态的方法。
它基于流体力学定律，根据波动方程和连续方程来计算压力差。
在压差测试中，我们通常将一个位置的压力定义为基准点，另一个位置的压力与之相比较，得到压力差。
二、步骤压差测试通常包括以下步骤：1.确定测试对象：选择需要进行压差测试的管道或装置，并确保其符合测试要求。
2.安装压差计：在测试对象的两个位置上安装压差计，以测量两个位置之间的压力差。
压差计可以是差压变送器、压力传感器等。
3.连接管路：使用合适的管路连接压差计与测试对象，确保流体能够顺利地流经压差计。
4.校准压差计：对安装好的压差计进行校准，确保其测量结果的准确性和可靠性。
5.进行测试：打开流体源，使流体通过测试对象。
记录测试期间的压力差，并根据需要进行时间序列分析。
6.数据处理：根据测试结果进行数据处理和分析，得到所需的压差信息。
7.结果评估：根据压差测试的结果，评估测试对象的性能是否符合要求。
三、应用压差测试在工程领域有着广泛的应用，以下是一些常见的应用场景：1.管道流量测量：通过测量管道两端的压差，可以计算出流体在管道中的流量。
这在液体输送、气体输送等领域中非常重要。
2.过滤器性能评估：对于液体或气体中的杂质，我们通常使用过滤器进行过滤。
通过测量过滤器两端的压差，我们可以评估过滤器的性能和寿命。
3.设备故障诊断：在工业生产中，一些设备的压力变化会影响其正常运行。
通过压差测试，我们可以快速发现设备故障，并采取相应措施。
4.流体输送系统优化：通过对流体输送系统进行压差测试，我们可以了解管道、阀门、泵等设备的性能，并对系统进行优化，以提高效率和节约能源。
总结压差测试是一种简单而有效的实验方法，可以帮助我们了解流体在管道或装置中的压力变化情况。
《化工技术基础实验》课件-测量技术
第二节 压力检测变送仪表
压力测量仪表分类 (按转换原理分) a.液柱式压力计 b.弹性式压力仪表 c.电气式压力仪表 d.活塞式压力标准仪表
一.液柱式压力计
常用的有U型管、倒U管、单管、斜管、U型管双指示液压差计
1
液柱式压力计注意问题：
★ 读数的表示方法
当待测流体为水时，压差计的指示液是Hg，测得的 液柱高度是50mm时，能读作50mm Hg柱吗？
32
三、热电阻温度计
热电偶一般适用于测量500℃以上的较高温度，对于在 500℃以下的中、低温输出电势很小，对测量电路的放大器 和抗干扰能力要求很高，否则不准；另外，由于冷端温度 的变化和环境温度的变化所引起的相对误差显得突出，不 易得到完全的补偿。
5.热电偶的结构
★普通热电偶：有热电极、绝缘管、 保护套和接线盒组成
★铠装热电偶：将热电偶丝与绝缘 材料及金属套管经过整体拉伸工 艺加工而成的坚实的组合体。外 径为1-8mm，还可小到0.2mm， 长度可为50m。反应速度快，可 弯曲、不怕震、耐高压的优点。
★表面型热电偶
利用真空镀膜法将两种电极材料蒸 镀在绝缘基底上的薄膜热电偶， 专门测量物体表面温度。
不能。应读作50mm Hg-H2O
★ 最小测量值的确定
如果要求压差的测量误差不大于3%，U管压差计的最 小单位一般是1mm，则每次读数的绝对误差为：
D(h) D(h1 h2) [D(h1)]2 [D(h2)]2 0.52 0.52 0.707mm
则最小液柱高度为：
hm in
D(h) Er(h)
❖ 动能与静压能的转化 ❖ 压力分布 ❖ 速度分布
16
★ 流量基本方程
Q F 0 2 p
α—流量系数 ε—膨胀校正系数
压力测量仪表分类 (按转换原理分) a.液柱式压力计 b.弹性式压力仪表 c.电气式压力仪表 d.活塞式压力标准仪表
一.液柱式压力计
常用的有U型管、倒U管、单管、斜管、U型管双指示液压差计
1
液柱式压力计注意问题：
★ 读数的表示方法
当待测流体为水时，压差计的指示液是Hg，测得的 液柱高度是50mm时，能读作50mm Hg柱吗？
32
三、热电阻温度计
热电偶一般适用于测量500℃以上的较高温度，对于在 500℃以下的中、低温输出电势很小，对测量电路的放大器 和抗干扰能力要求很高，否则不准；另外，由于冷端温度 的变化和环境温度的变化所引起的相对误差显得突出，不 易得到完全的补偿。
5.热电偶的结构
★普通热电偶：有热电极、绝缘管、 保护套和接线盒组成
★铠装热电偶：将热电偶丝与绝缘 材料及金属套管经过整体拉伸工 艺加工而成的坚实的组合体。外 径为1-8mm，还可小到0.2mm， 长度可为50m。反应速度快，可 弯曲、不怕震、耐高压的优点。
★表面型热电偶
利用真空镀膜法将两种电极材料蒸 镀在绝缘基底上的薄膜热电偶， 专门测量物体表面温度。
不能。应读作50mm Hg-H2O
★ 最小测量值的确定
如果要求压差的测量误差不大于3%，U管压差计的最 小单位一般是1mm，则每次读数的绝对误差为：
D(h) D(h1 h2) [D(h1)]2 [D(h2)]2 0.52 0.52 0.707mm
则最小液柱高度为：
hm in
D(h) Er(h)
❖ 动能与静压能的转化 ❖ 压力分布 ❖ 速度分布
16
★ 流量基本方程
Q F 0 2 p
α—流量系数 ε—膨胀校正系数
压力及压差测量
2
二、压力单位
帕(Pa) N/m2，国际单位 兆帕(MPa) 106Pa 工程大气压， kgf/cm2 ，98070 Pa，约等于一个 大气压（1.013×105 Pa) 1mmH2O= 9.81 Pa 1mmHg =133 Pa
3
过去采用的压力单位“工程大气压力” （kgf/cm2）、“毫米汞柱”（mmHg）、“毫米水 柱”（mmH2O）、“物理大气压”（atm）、“巴” （bar）、“PSI”等均应改成法定计量单位帕。见 教材p96表5-1 1 kgf/cm2 = 0.9807×105Pa 1 mmH2O = 0.9807×10Pa 1 mmHg = 1.332×102Pa 1 atm = 1.01325×105Pa 1 bar=105Pa 1 PSI=6.89×103Pa（Pounds per Square Inch ）
（4）仪表准确度等级的选择
压力检测仪表的准确度主要根据生产允许的最大误差 来确定，即要求实际被测压力允许的最大绝对误差应 小于仪表的基本误差。
47
例题：
有一压力容器，压力范围0.40.6MPa，压力变化速度较缓，不要求 远传。试选择压力仪表（给出量程和精 度等级）测量该压力，测量误差不大于 被测压力的4%.
31
3.3.1 活塞式压力计 原理：
是根据流体静力平衡原理工作的，利 用压力作用在活塞上的力与砝码的重力 相平衡的原理设计而成的。如图所示。 主要由压力发生部分和测量部分组成。
32
测量 部分
压力发 生部分
33
常用校验压力表的标准仪器
－－活塞式压力计
34
超高压活塞压力计
35
3.3.2使用注意事项
二、压力单位
帕(Pa) N/m2，国际单位 兆帕(MPa) 106Pa 工程大气压， kgf/cm2 ，98070 Pa，约等于一个 大气压（1.013×105 Pa) 1mmH2O= 9.81 Pa 1mmHg =133 Pa
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过去采用的压力单位“工程大气压力” （kgf/cm2）、“毫米汞柱”（mmHg）、“毫米水 柱”（mmH2O）、“物理大气压”（atm）、“巴” （bar）、“PSI”等均应改成法定计量单位帕。见 教材p96表5-1 1 kgf/cm2 = 0.9807×105Pa 1 mmH2O = 0.9807×10Pa 1 mmHg = 1.332×102Pa 1 atm = 1.01325×105Pa 1 bar=105Pa 1 PSI=6.89×103Pa（Pounds per Square Inch ）
（4）仪表准确度等级的选择
压力检测仪表的准确度主要根据生产允许的最大误差 来确定，即要求实际被测压力允许的最大绝对误差应 小于仪表的基本误差。
47
例题：
有一压力容器，压力范围0.40.6MPa，压力变化速度较缓，不要求 远传。试选择压力仪表（给出量程和精 度等级）测量该压力，测量误差不大于 被测压力的4%.
31
3.3.1 活塞式压力计 原理：
是根据流体静力平衡原理工作的，利 用压力作用在活塞上的力与砝码的重力 相平衡的原理设计而成的。如图所示。 主要由压力发生部分和测量部分组成。
32
测量 部分
压力发 生部分
33
常用校验压力表的标准仪器
－－活塞式压力计
34
超高压活塞压力计
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3.3.2使用注意事项
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-
二、液柱式压力计
液柱式压力计是采用一定高度的液体所产生的静压力来平衡 被测压力的原理进行压力测量的。其示值为大气压和被测 介质压力之差。
液柱式压力计定型产品有： U形管压力计; 单管压力计; 倾斜式微压计。
-
U形管压力计
U型管压力计是实验室常用的压力计（如 图所示）。其测压范围为0~101.3kPa，它 构造简单、使用方便，测量精度较高，且 容易制作。
-
三、弹性式压力计
弹性压力计是根据弹性元件受到压力作用后，所产 生的变形与压力大小具有一一对应的确定关系的 力平衡原理进行压力测量的。 1）弹性元件是指在受到外力作用时产生变形，而 撤去外力后能够恢复原状的原件。 2）输出特性： 变形位移X与弹性力F、被测压力PX有如下关系: F=f(px) x=f(px)
U型管压力计由两端开口的垂直U型玻璃 管及垂直放置的刻度尺所构成。管内盛有 适量的工作液体（常用汞、水或乙醇等）， U型管的一端连接已知压力（p１）的基准 系统（如大气等），另一端连接到被测压 力（p2）系统。被测系统的压力p2可由下 式计算得到：
P2=P1-ρg∆h
注：∆h式中为被测系统与基准系统液面高度差， ρ 为工作液体的密度，g为重力加速度。
液体产生的重力相平衡，可将被测压力转换成为液柱高度
差进行测量。
（2）负荷式压力计 基于重力平衡原理。将被测压力转换为液柱高度或
平衡重物的重量来测量。
-
• 特点 • 1) 适用于测量正压、负压和绝对压力，测压上限高，用作
校验仪表； • (2) 测量范围宽，如单活塞压力计测量范围达0.04～
2500MPa、精度高(± 0.01%)、性能稳定可靠; • (3) 结构复杂，成本较高。
压力和压差测量
第六组
-
压力的概念
• 压力 垂直作用在单位面积上的力，或流体中单位面积上承受的 力。物理学上称之为“压强”，俗称“压力”。
绝对压力与表压力之间的关系 表压力=绝对压力-大气压 绝对压力=表压力+大气压
-
• 1、重力平衡方法
• 常用压力测量方法
• （1）液柱式压力计 基于液体静力学原理。被测压力与一定高度的工作
-
• 弹簧管压力计
弹簧管压力计又称波登管压 力计·它是一种常见的也是目前 应用最广泛的工程仪表，压力 计的七妥元件是一根育曲成弧 形，电磁流量计螺旋形或s形等 形状的空心管子，其横断面为 非断面，一般最常用的形·面的 短轴方向与管子弯曲的径向方 向一致。
弹簧管压力表的结构如图所示.它主 要由弹簧管、远传式水表连杆机构、指 示机构等组成。
-
一、压力表的选用
•
压力表的选用应根据使用要求，针对具体情况作具体分析，我们常见的压力表为
弹簧管压力表，除普通弹簧管压力表之外，还有耐腐蚀的氨用压力表和禁油的氧用压
力表。我们根据以下依据做出种类、型号、量程和精度等级的选择。
• 1、根据工艺生产中对压力测量精度、被测压力高低、以及对附加装置的要求选择。 对于弹性式压力表，为保证弹性元件能在弹性变形范围内可靠工作，在选择压力表量 程时，必须根据被测压力的性质(压力变化的快慢)留有足够的余地。一般说来，在被测 压力较稳定的情况下，最大压力值不超过满量程的3/4；在被测压力波动较大的情况下， 最大压力值不超过满量程的2/3；为保证测量精度，被测压力的最小值应不低于满量程 的1/3。常见的压力表量程有0-0.1、0-0.6、0-1、0-4、0-6、0-10、0-15MPa等，举例 说如果工作压力为0.4MPa，工作压力比较稳定，选择0-1MPa的压力表就可以了；如 果工作压力为7MPa、位于压缩机出口压力检测点，选择0-15MPa量程的比较合适，而 选择0-10MPa量程的表则略显偏小。
• 2、根据被测介质的温度高低、粘度大小、腐蚀度、是否易燃易爆等要求选择。
• 3、根据现场环境选择。如高温、腐蚀、性元件的位移转换为电容量的变化。
平行板电容器的电容量：
ε为电容极板间介质的介电常数；A为两平行板相对面积；d 为两平行板间距。
实际测量中，大多采用保持其中两个参数不变，而仅改变 A 或 d 一个参数的方法，把参数的变化转换为电容量的变化。 故有变极距式电容压力传感器和变面积式电容压力传感器。
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变极距式
变面积式
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2、弹性力平衡法 此种方法利用弹性元件弹性变形的特性，变形产生
的弹性力与被测压力相平衡，测变形即可知压力 。 特点：(1) 可测压力、负压、绝对压力和压差；
(2) 类型多，应用广。 3、物理特性测量方法 基于在压力作用下，测压元件的某些物理特性会发
生与压力成确定关系的变化。被测压力直接转换 为各种电参量测量。
二、液柱式压力计
液柱式压力计是采用一定高度的液体所产生的静压力来平衡 被测压力的原理进行压力测量的。其示值为大气压和被测 介质压力之差。
液柱式压力计定型产品有： U形管压力计; 单管压力计; 倾斜式微压计。
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U形管压力计
U型管压力计是实验室常用的压力计（如 图所示）。其测压范围为0~101.3kPa，它 构造简单、使用方便，测量精度较高，且 容易制作。
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三、弹性式压力计
弹性压力计是根据弹性元件受到压力作用后，所产 生的变形与压力大小具有一一对应的确定关系的 力平衡原理进行压力测量的。 1）弹性元件是指在受到外力作用时产生变形，而 撤去外力后能够恢复原状的原件。 2）输出特性： 变形位移X与弹性力F、被测压力PX有如下关系: F=f(px) x=f(px)
U型管压力计由两端开口的垂直U型玻璃 管及垂直放置的刻度尺所构成。管内盛有 适量的工作液体（常用汞、水或乙醇等）， U型管的一端连接已知压力（p１）的基准 系统（如大气等），另一端连接到被测压 力（p2）系统。被测系统的压力p2可由下 式计算得到：
P2=P1-ρg∆h
注：∆h式中为被测系统与基准系统液面高度差， ρ 为工作液体的密度，g为重力加速度。
液体产生的重力相平衡，可将被测压力转换成为液柱高度
差进行测量。
（2）负荷式压力计 基于重力平衡原理。将被测压力转换为液柱高度或
平衡重物的重量来测量。
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• 特点 • 1) 适用于测量正压、负压和绝对压力，测压上限高，用作
校验仪表； • (2) 测量范围宽，如单活塞压力计测量范围达0.04～
2500MPa、精度高(± 0.01%)、性能稳定可靠; • (3) 结构复杂，成本较高。
压力和压差测量
第六组
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压力的概念
• 压力 垂直作用在单位面积上的力，或流体中单位面积上承受的 力。物理学上称之为“压强”，俗称“压力”。
绝对压力与表压力之间的关系 表压力=绝对压力-大气压 绝对压力=表压力+大气压
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• 1、重力平衡方法
• 常用压力测量方法
• （1）液柱式压力计 基于液体静力学原理。被测压力与一定高度的工作
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• 弹簧管压力计
弹簧管压力计又称波登管压 力计·它是一种常见的也是目前 应用最广泛的工程仪表，压力 计的七妥元件是一根育曲成弧 形，电磁流量计螺旋形或s形等 形状的空心管子，其横断面为 非断面，一般最常用的形·面的 短轴方向与管子弯曲的径向方 向一致。
弹簧管压力表的结构如图所示.它主 要由弹簧管、远传式水表连杆机构、指 示机构等组成。
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一、压力表的选用
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压力表的选用应根据使用要求，针对具体情况作具体分析，我们常见的压力表为
弹簧管压力表，除普通弹簧管压力表之外，还有耐腐蚀的氨用压力表和禁油的氧用压
力表。我们根据以下依据做出种类、型号、量程和精度等级的选择。
• 1、根据工艺生产中对压力测量精度、被测压力高低、以及对附加装置的要求选择。 对于弹性式压力表，为保证弹性元件能在弹性变形范围内可靠工作，在选择压力表量 程时，必须根据被测压力的性质(压力变化的快慢)留有足够的余地。一般说来，在被测 压力较稳定的情况下，最大压力值不超过满量程的3/4；在被测压力波动较大的情况下， 最大压力值不超过满量程的2/3；为保证测量精度，被测压力的最小值应不低于满量程 的1/3。常见的压力表量程有0-0.1、0-0.6、0-1、0-4、0-6、0-10、0-15MPa等，举例 说如果工作压力为0.4MPa，工作压力比较稳定，选择0-1MPa的压力表就可以了；如 果工作压力为7MPa、位于压缩机出口压力检测点，选择0-15MPa量程的比较合适，而 选择0-10MPa量程的表则略显偏小。
• 2、根据被测介质的温度高低、粘度大小、腐蚀度、是否易燃易爆等要求选择。
• 3、根据现场环境选择。如高温、腐蚀、性元件的位移转换为电容量的变化。
平行板电容器的电容量：
ε为电容极板间介质的介电常数；A为两平行板相对面积；d 为两平行板间距。
实际测量中，大多采用保持其中两个参数不变，而仅改变 A 或 d 一个参数的方法，把参数的变化转换为电容量的变化。 故有变极距式电容压力传感器和变面积式电容压力传感器。
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变极距式
变面积式
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2、弹性力平衡法 此种方法利用弹性元件弹性变形的特性，变形产生
的弹性力与被测压力相平衡，测变形即可知压力 。 特点：(1) 可测压力、负压、绝对压力和压差；
(2) 类型多，应用广。 3、物理特性测量方法 基于在压力作用下，测压元件的某些物理特性会发
生与压力成确定关系的变化。被测压力直接转换 为各种电参量测量。