第7章 压力和流量的测试
7.2 压力的测试
压力的测试一般是利用弹性敏感元件先将压力转变成 位移的变化，然后再利用电阻式、电容式、霍尔式或压阻 式等传感器实现位移到电量的转换。
7.2.1常用压力敏感元件
常用的变换压力的弹性敏感元件有弹簧管、波纹管、 膜片、膜盒和薄壁圆筒等。
7.2.2压力测试传感器
1.电阻应变式压力传感器 1）膜片式压力传感器 它的弹性敏感元件是周边固定的圆薄膜片，应变片贴 在膜片的内壁。在压力p的作用下，膜片产生径向应变εr 和切向应变εt。
L t1 = c+v
L t2 = c−v
2Lv ∆t = t2 − t1 = 2 c
若已知L和c，只要测 得∆t，便可知流速v。
2.超声波流量计
qv =
π D2
4
v=
π DE
4B
2.超声波流量计 工作原理： 超声波在流体中的传播速度会随被 测流体速度而变化。 假定流体静止时的声速为c，流体速 度为v，顺流时超声波传播速度为c+v， 逆流时则为c-v。
设置两个超声波 发生器T1和T2，两个 接收器R1和R2，发生 器到接收器的距离为L， 超声波从T1到R1和从 T2到R2的时间分别为 t1和t2。
由于习惯的原因，目前国内外还在使用多种 压力单位，如毫米水银柱或毫米水柱（mmHg或 mmH2O）等。它们与SI制中压力单位的换算关系为: 1 mmHg=133.322 Pa 1 mmH2O=9.80665 Pa 1标准大气压=101325 Pa 一个标准大气压定义为0℃、海平面情况下， 760mmHg高。
5.压阻式压力传感器
7.3 流量的测试
在工业生产过程中，很多原料、半成品、 成品是以流体状态出现的。 流体的流量成为决定产品成分和质量的关 键，也是生产成本核算和合理使用能源的重要 依据。 因此，流量的测试和控制是生产过程自动 化的重要环节。
7.3.1流量的概念和测试方法
1.流量的概念 流量有瞬时流量和总量两种表示方法。 瞬时流量表示流体在单位时间内通过某一 截面的体积、重量、质量。 它们分别称为体积流量qv、重量流量qw、质 量流量qm。 体积流量的的单位是：国际单位制为m3/s； 工程制常用L/min。
第7 章 压力与流量的测试
7.1 压力的定义、单位及表示方法
压力是液压技术及流体传动领域中一个重 要的物理量。 定义： 流体介质在单位面积上的作用力，物理学 上称为压强。
压力ｐ的单位在国际单位制SI中为帕（Pa）。 1 Pa = 1 N / m2。 在液压技术中，我国习惯采用巴（bar）作为压 力的单位。 它们的换算关系如下: 1bar = 105 N / m2 = 0.1MPa
2.涡轮流量传感器
3.椭圆齿轮流量传感器
月牙形空腔容积为V0。若椭圆齿轮的转速为n，则通过椭 圆齿轮流量传感器的流量为
qV = 4V0 n
3.椭圆齿轮流量传感器
7.3.3非接触式流量测试法 1.电磁流量计
感应电动势和 体积流量成正比。
7.3.3非接触式流量测试法
1.电磁流量计
E=BDv D—管道内径 v —流速
1）节流压差法
全压能 = 动压能 + 静压能 节流件前后产生静横截面积即 可得流量。
4）质量流量测试法
间接测试法： 通过测试体积流量和流体密度计算出质量流量。 直接测试法： 由测试元件直接测试出流体的质量流量。
7.3.2流量测试传感器
1.转子流量传感器
体积流量qv、重量流量qw、质量流量qm 的换算关系为：
qm = ρ qv qm = qw
g
式中，ρ为流体的密度，g为重力加速度。
在某一段时间间隔内流过管道某一截面的流体 量的总合，即瞬时流量在某一段时间内的累积值， 称为总量或累积流量。 水表 工程上讲的流量常指的是瞬时流量。
2.流量的测试方法 1）节流压差法 2）容积法 3）速度法 4）质量流量测试法
压力有两种表示方法： 绝对压力和相对压力。 绝对压力--以绝对真空为基准度量的压力； 相对压力--以大气压为基准度量的压力。 在实际测试中，所用的测量仪表都受大气 压作用且大气压的读数为零，所以测得的压力 值均为相对压力。
绝对压力总是正值，相对压力则可正可负， 这个负值就是不足大气压的数值，称为真空度。
2）筒式压力传感器
圆柱体内有一盲孔，一端 有法兰盘与被测系统相连。 被测压力p进入应变筒的 内腔，使筒壁沿圆周方向产生 应变。
2）筒式压力传感器
2.电容式压力传感器
2.电容式压力传感器 1）变极距型电容压力传感器
变气隙式电容压力传感器
2）电容式差压传感器
3.差动变压器式压力传感器
4.霍尔式压力传感器
液压-第07章流量控制阀
20
7.2.1 流量的 “压差法”测 量
指令力
代表流量大 小的压差力
流量控 制阀口
１、串联减 压式流量负 反馈控制
Rx
pq
pq A 弹簧力 恒定 固定节流孔液阻 所以q 恒定 q p q
流量传 感器Rq
qL
所谓“恒压源串联减压式调节”是指系统采用恒压源供油， 流量调节阀口RQ、流量控制阀口Rx与负载Z相串联，此时阀口 Rx称为减压阀口。这是一种先减压后节流的流量控制形式。
6
7.1.2
影响流量稳定性的因素
液压系统在工作时，希望节流口大小调节好后，流量
q稳定不变。但实际上流量总会有变化，特别是小流量时，
流量稳定性与节流口形状、节流口前后压差以及油液温度 变化等因素有关。 （1）压差变化对流量稳定性的影响 当节流口前后压差变化时，通过节流口的流量将明
显随之改变，节流口的这种特性可用节流刚度T来描述。
13
7.1.3 节流口的形式 节流口是流量阀的关键部位，节流口形式在很大程
度上决定着流量控制阀的性能。
(1)直角凸肩节流口 B h
D
本结构的特点是过流面 积和开口量呈线性结构关系， 结构简单，工艺性好。但流 量的调节范围较小，小流量 时流量不稳定，一般节流阀 较少使用。
h≤B；B — 阀体沉割槽的宽度。
qL K A0 p m K K 0 x p m 式中: C0 KK 0 p m 常数 A0 K 0 x
26
q L C0 x
图7.4
7.3
7.3.1
普通节流阀
节流阀
调节 手轮 螺帽
液流从进油口流入 经节流口后，从阀的出 油口流出。本阀的阀芯 3的锥台上开有三角形 槽 。转动调 节 手 轮 1， 阀 芯3 产 生轴 向 位 移， 节流口的开口量即发生 变化。阀芯越上移开口 量就越大。
第7章 流量和压力的测试
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工程测试技术及应用—王振成主编
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1） 椭圆齿轮流量计
每转一周，四个相同月牙形腔（测量室）被形成、被封闭、 被传送、被卸出。两个齿轮共送出4个标准容积的流体。
粘度愈大的介质， 从齿轮和计量空 间隙中泄漏出去 的泄漏量愈小， 因此被测介质的 粘度愈大，对测 量愈有利。
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二.超声波流量计
超声波流量计的原理：
流速不同会使超声波在流体中传播的速度发生 变化，通过分析计算改变的超声波信号，可以 检测到流体的流速，进而可以得到流量值。 主要介绍传播速度差法和多普勒法。
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1.传播速度差法
4、在转子上方安装一导磁 棒，使差动变压器输出随转 子位置变化。
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转子流量计的特点
1、转子流量计主要适合于检测中小管径、较低雷诺 数的中小流量； 2、流量计结构简单，使用方便，工作可靠，仪表前 直管段长度要求不高； 3、转子流量计必须垂直安装，流体流向必须自下而
通过测量超声波脉冲在顺流和逆流传播过程中 的速度之差来得到到被测流体的流速。
F1到J2超声波传播速度为：
F2到J1超声波传播速度为：
得到： 测量速差的方法有：时差法、相差法和频差法。
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1）时差法 测量顺、逆流传播时由于超声波传播速度 不同而引起的时间差。
浮子
锥体
转子(浮子)流量计原理图
第7章 流量检测
1-上游直管段；2-导压管；3-孔板；4-下游直管段；5、7-连接法兰；6-取压环室
图4.1 全套节流装置
（1）标准节流件 流量测量节流装置国家标准GB/T2624—1993主要 规定了标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴和文丘里管等。
图4.2 标准孔板
图4.3 标准喷嘴
（2）取压方式 取压方式是指取压口位置和取压口结构。 标准孔板通常采用两种取压方式，标准喷嘴 仅采用角接取压方式。 ① 角接取压。孔板上、下游侧取压孔位于上、下 游孔板前后端面处，取压口轴线与孔板各相应端 面之间的间距等于取压口直径的一半或取压口环 隙宽度的一半。 角接取压又分为环室取压和夹紧环（单独钻 孔）取压两种。 ②法兰取压。标准孔板被夹持在两块特制的法兰 中间，其间加两片垫片，上、下游侧取压孔的轴 线距孔板前、后端面分别为（25.4±0.8）mm。
1．电磁流量计特点 ① 动态响应快。测量瞬时脉动流量、具有良好的线性，精 度一般为1.5级和1级，可以测量正反两个方向的流量。 ② 传感器结构简单。管内没有任何阻碍流体流动的阻力件 和可动的部件，不会产生任何附加的压力损失。 ③ 应用范围广。除了可测量具有一定电导率的酸、碱、盐 溶液外，还可测量泥浆、矿浆、污水、化学纤维等介质的 流量。 ④ 电磁流量计输出的感应电动势信号与体积流量呈线性关 系，且不受被测流体的温度、压力、密度、黏度等参数的 影响，不需要进行参数补偿。电磁流量计只需经水标定后， 就可以用于测量其他导电性流体的流量。 ⑤ 电磁流量计的量程比一般为10:1，最高可达100:1。测 量口径范围为2 mm～3 m。
1．节流装置的安装 ① 孔板的圆柱形锐孔和喷嘴的喇叭形曲面部分应对着流体 的流向。 ② 根据不同的被测介质，节流装置取压口的方位应在所规 定的范围内，即在如图4.7所示箭头所指的范围。 ③ 必须保证节流件中心与管道同心，其端面与管道轴线垂 直。节流件上、下游必须配有足够长度的直管段。 ④ 在靠近节流装置的引压导管上，必须安装切断阀。
压力与流量的测量方法ppt
03
根据安装条件选择
不同的流量计对安装场所有不同的要求，如需要宽敞的空间或特定的管道配置。
流量计的选择
01
根据测量介质选择
不同的流量计适用于不同的介质测量，如气体流量计适用于测量气体介质，而电磁流量计则适用于测量导电性液体。
02
根据测量精度选择
不同的流量计精度等级不同，应根据实际需要选择合适的精度等级。
标准化协议
01
制定通用的压力和流量测量技术标准，如通信协议、数据格式等，实现不同设备之间的互操作和信息共享。
压力与流量测量技术的标准化发展
标准化测试方法
02
建立统一的压力和流量测量技术测试方法，包括精度、稳定性、可靠性等方面的测试，为技术评估和应用提供依据。
标准化数据格式
03
规范压力和流量测量数据的存储和传输格式，方便数据的共享、比对和分析，促进测量技术的发展和应用。
流量计校准的重要性
流量计校准方法
流量计校准周期
流量计的校准
流量测量的应用场景
在石油、化工、电力等工业生产领域，需要对各种流体介质的流量进行精确测量，以便进行生产控制和能源计量。
工业生产
在污水处理、气体排放等环境保护领域，需要对污染物的流量进行测量，以便进行环境监测和控制。
环境保护
在公路、铁路、水路等交通运输领域，需要对货物流量、交通量等参数进行测量，以便进行运输管理和规划。
目的和背景
01
流量和压力是工业生产过程中的重要参数，其准确测量对于提高产品质量、优化生产工艺、降低能源消耗和保障生产安全具有至关重要的作用。
重要性和意义
02
通过对流量和压力的监测，企业可以实现能源的有效利用和管理，减少生产成本，提高经济效益。
液压与气压传动技术知到章节答案智慧树2023年潍坊工程职业学院
液压与气压传动技术知到章节测试答案智慧树2023年最新潍坊工程职业学院第一章测试1.液压传动是以液体作为工作介质，以液体的压力能来进行能量转换、传递和控制的一种传动方式。
参考答案:对2.液压传动具有单位重量轻、传动功率大,但是不可作大范围无级调速。
参考答案:错3.一个正常工作的液压传动系统由以下哪几部分组成？参考答案:执行装置;动力装置;控制调节装置;辅助装置;工作介质4.在磨床工作台液压系统中，溢流阀主要的作用是稳压溢流，起安全保护的作用。
参考答案:对5.在磨床工作台液压系统中，执行元件液压缸的往复运动是利用节流阀实现的。
参考答案:错6.在磨床工作台液压系统中，执行元件液压缸的运动速度是利用节流阀控制的。
参考答案:对7.由于液压装置体积小，质量轻，结构紧凑，惯性小，反应快，因此可实现快速启动、制动和换向。
参考答案:对8.液压系统在使用中的缺点大部分都是油液受到污染造成的。
参考答案:对9.液压系统中的动力装置指的是液压缸。
错10.工作介质作为液压系统中传递能量的载体，通过它实现运动和动力的能量传递。
参考答案:对第二章测试1.流量连续性方程是( )在流体力学中的表达形式。
参考答案:质量守恒定律2.选择液压油时，主要考虑油液的（）。
参考答案:粘度3.在研究流动液体时，把假设（）的液体称为理想流体。
无粘性；不可压缩4.我国液压油的牌号是以（）0C时的运动粘度的平均值来表示的。
参考答案:405.液压传动的工作原理是帕斯卡定律。
（）参考答案:对6.液体产生内摩擦力的性质是粘性。
（）参考答案:对7.液体是不可压缩的。
（）参考答案:错8.作用在活塞上的推力越大，活塞的运动速度越快。
（）参考答案:错9.液体的压力损失包括沿程压力损失和局部压力损失。
（）参考答案:对10.当温度升高时，油液的粘度是下降的。
参考答案:对第三章测试1.液压泵按结构特点一般可分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵三类泵。
（）参考答案:对2.为了保证齿轮泵的连续地可靠供油，要求其齿轮的啮合系数必须为1，这必然产生困油现象，为了克服这一现象，在齿轮泵中开了卸荷槽（卸荷凹槽）。
流体力学第七章习题答案
第七章习题答案选择题（单选题）7.1比较在正常工作条件下，作用水头H ，直径d 相等时，小孔口的流量Q 和圆柱形外管嘴的流量n Q ：（b ）（a ）Q >n Q ；（b ）Q <n Q ；（c ）Q =n Q ；（d ）不定。
7.2圆柱形外管嘴的正常工作条件是：（b ）（a ）l =（3~4）d ，0H >9m ；（b ）l =（3~4）d ，0H <9m ；（c ）l >（3~4）d ，0H >9m ；（d ）l <（3~4）d ，0H <9m 。
7.3图示两根完全相同的长管道，只是安装高度不同，两管的流量关系是：（c ）（a ）1Q <2Q ；（b ）1Q >2Q ；（c ）1Q =2Q ；（d ）不定。
7.4并联管道1、2，两管的直径相同，沿程阻力系数相同，长度2l =31l ，通过的流量为：（c ）2（a ）1Q =2Q ；（b ）1Q =1.52Q ；（c ）1Q =1.732Q ；（d ）1Q =32Q 。
7.5并联管道1、2、3、A 、B 之间的水头损失是：（d ）1（a ）fAB h =1f h +2f h +3f h ；（b ）fAB h =1f h +2f h ；（c ）fAB h =2f h +3f h ；（d ）fAB h =1f h =2f h =3f h 。
7.6长管并联管道各并联管段的：（c ）（a ）水头损失相等；（b ）水里坡度相等；（c ）总能量损失相等；（d ）通过的流量相等。
7.7并联管道阀门为K 全开时各段流量为1Q 、2Q 、3Q ，现关小阀门K ，其他条件不变，流量的变化为：（c ）（a ）1Q 、2Q 、3Q 都减小；（b ）1Q 减小，2Q 不变，3Q 减小；（c ）1Q 减小，2Q 增加，3Q 减小；（d ）1Q 不变，2Q 增加，3Q 减小。
7.8 有一薄壁圆形孔口，直径d 为10mm ，水头H 为2m。
液压与气压传动知到章节答案智慧树2023年青岛恒星科技学院
液压与气压传动知到章节测试答案智慧树2023年最新青岛恒星科技学院第一章测试1.液压传动的优点不包括（）。
参考答案:不易污染环境2.气压传动的缺点不包括（）。
参考答案:容易造成污染3.液压与气压传动系统的组成中，除了传动介质外还有哪些（）。
参考答案:辅助装置;控制调节装置;动力装置;执行装置4.液压传动能够实现自我润滑，设备使用寿命较长。
（）参考答案:对5.气压传动由于空气的可压缩性大，且工作压力低，所以传递动力不大。
（）参考答案:对第二章测试1.液压系统的执行元件是（）。
参考答案:液压缸或液压马达2.液压传动的特点有（）。
参考答案:可以在较大的速度范围内实现无级变速3.活塞（或液压缸）的有效面积一定时，活塞（或液压缸）的运动速度取决于（）。
参考答案:进入液压缸的油液流量4.液压传动系统中的泄漏必然引起能量损失。
（）参考答案:对5.液压传动系统中的液阻的存在，必然引起能量损失。
（）参考答案:对第三章测试1.通常情况下，齿轮泵一般多用于（）。
参考答案:低压2.双作用式叶片泵旋转一周，完成（）吸油和压油。
参考答案:两次3.液压泵的应用可以分为两大类（）。
参考答案:移动设备用液压装置;固定设备用液压装置4.理论流量是指考虑液压泵泄漏损失时，液压泵在单位时间内实际输出的油液体积。
（）参考答案:错5.定子与转子偏心安装，改变偏心距值可改变泵的排量，因此径向柱塞泵可做变量泵使用。
（）参考答案:对第四章测试1.能将液压能转换为机械能的液压元件是（）。
参考答案:液压缸2.液压马达通常都采用滚动轴承或静压滑动轴承。
（）参考答案:对3.液压马达能够正、反转。
（）参考答案:对4.液压缸除单个使用外，还可以几个组合起来或和其它机构组合起来，以完成特殊的功用。
（）参考答案:对5.液压缸摆动缸能实现小于360度的往复摆动。
（）参考答案:对第五章测试1.单向阀是控制油液的单向流动方向，接通或关闭油路。
（）参考答案:错2.溢流阀常接在液压泵出油口的管路上，它的进油口的压力就是系统的压力。
气体压力及流量的测量
气体压力及流量的测量压力是用来描述体系状态的一个重要参数。
许多物理、化学性质，比如熔点、沸点、蒸气压几乎都与压力有关。
在化学热力学与化学动力学研究中，压力也是一个很重要的因素。
因此，压力的测量具有重要的意义。
就物理化学实验来说，压力的应用范围高至气体钢瓶的压力，低至真空系统的真空度。
压力通常可分为高压、中压、常压与负压。
压力范围不一致，测量方法不一样，精确度要求不一致，所使用的单位也各有不一致的传统习惯。
一、压力的表示方法压力是指均匀垂直作用于单位面积上的力，也可把它叫作压力强度，或者简称压强。
国际单位制（SI）用帕斯卡作为通用的压力单位，以Pa或者帕表示。
当作用于1m2(平方米)面积上的力为1N(牛顿)时就是1Pa(帕斯卡):但是，原先的许多压力单位，比如，标准大气压（或者称物理大气压，简称大气压）、工程大气压（即kg·cm-2）、巴等现在仍然在使用。
物理化学实验中还常选用一些标准液体（比如汞）制成液体压力计，压力大小就直接以液体的高度来表示。
它的意义是作用在液柱单位底面积上的液体重量与气体的压力相平衡或者相等。
比如，1atm能够定义为:在0℃、重力加速度等于9.80665时，760mm高的汞柱垂直作用于底面积上的压力。
如今汞的密度为13.5951g·cm-3。
因此，1atm又等于1.03323kg·cm-2。
上述压力单位之间的换算关系见表II-2-1。
表Ⅱ-2-1 常用压力单位换算表Pa kg·cm-2 atm bar mmHg 压力单位Pa 1 1.019716×10-2 0.9869236×10-5 1×10-5 7.5006×10-3 kg·cm-2 9.800665×10-4 1 0.967841 0.980665 753.559 atm 1.01325×105 1.03323 1 1.01325 760.0bar 1×105 1.019716 6.986923 1 750.062 mmHg 133.3224 1.35951×10-3 1.3157895×10-3 1.33322×10-3 1 除了所用单位不一致之外，压力还可用绝对压力、表压与真空度来表示。
过程控制系统及仪表智慧树知到答案章节测试2023年青岛大学
第一章测试1.过程控制针对生产过程的主要参数包括：A:压力B:流量C:物位D:温度答案:ABCD2.过程控制技术的发展中，控制策略与算法也经历了由简单控制到复杂控制、先进控制的发展历程。
A:对B:错答案:A3.过程控制系统按照设定值的形式不同划分为：A:随动控制系统B:定值控制系统C:随机控制系统D:程序控制系统答案:ABD4.过程控制系统按照系统结构特点分为：A:前馈控制系统B:反馈控制系统C:复合控制系统D:微分控制系统答案:ABC5.稳定系统的过渡过程包括：A:单调衰减过程B:振荡衰减过程C:等幅振荡过程D:振荡发散过程答案:AB6.衰减比和衰减率是衡量过渡过程稳定程度的动态指标。
A:对B:错答案:A7.最大动态偏差和超调量是衡量过渡过程稳定程度的动态指标。
A:错B:对答案:B8.偏差积分性能指标是系统阶跃响应的综合性能指标。
A:错B:对答案:B9.采用不同的偏差积分性能指标意味着对过渡过程评价的侧重点不同。
A:错B:对答案:B10.过程控制系统中性能指标要求越高越好。
A:对B:错答案:B第二章测试1.数字仪表的分辨率用来表征仪表的灵敏程度。
A:对B:错答案:A2.温度不能直接测量，只能间接测量，其测量方法可以归结为两类：A:接触式测量方法B:红外感应式测量方法C:膨胀式测量方法D:非接触式测量方法答案:AD3.热电偶使用时需要进行冷端温度补偿。
A:对B:错答案:A4.金属热电阻测温精度高，测温范围宽，在工业温度测量中得到了广泛应用。
A:对B:错答案:A5.弹性式压力计的测压敏感元件是：A:记录机构B:电气变换装置C:控制元件D:弹性元件答案:D6.差压式流量计是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量的。
A:错B:对答案:B7.电气式物位测量是利用敏感元件将物位的变化转换为电量参数的变化，通过测出电量的变化而得知物位的。
A:错B:对答案:B8.超声波液位计的测量精度不高，要提高其测量精度，必须采取措施消除声速变化的影响。
压力与流量的测量方法
研究误差在测量过程中的传递规律，以便更好地评估测量结果的准 确性。
误差修正
采取措施对误差进行修正，如设备校准、流体密度补偿等。
03
压力与流量的关系
压力与流量的测量方法
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目录
• 压力测量方法 • 流量测量方法 • 压力与流量的关系 • 压力与流量测量设备 • 压力与流量测量技术的应用 • 压力与流量测量技术的发展趋
势
01
压力测量方法
压力传感器的选择
01
02
03
根据测量范围选择
根据所需测量的压力范围 选择合适的压力传感器， 如高、中、低压力范围。
压力测量误差分析
误差来源
分析压力测量误差的来源 ，如传感器误差、环境干 扰误差等。
误差补偿
采取补偿措施减小误差， 如对传感器进行校准、改 善测量环境等。
误差计算
根据误差来源和补偿措施 计算压力测量的实际误差 。
02
流量测量方法
体积流量测量
涡街流量计
孔板流量计ຫໍສະໝຸດ 利用流体在涡街处产生的压力差来测 量体积流量。
精度要求
考虑测量要求和精度，选 择符合精度要求的压力传 感器。
环境因素
考虑温度、湿度、机械振 动等环境因素对传感器的 影响，选择适合环境的传 感器。
绝对压力与相对压力的测量
绝对压力测量
测量气体或液体的绝对压力，通 常以大气压为参考点，测量值为 绝对压力值。
相对压力测量
测量气体或液体的相对压力，通 常以某一参考压力为基准，测量 值为相对压力值。
利用流体通过孔板时产生的压差来测 量体积流量。
超声波流量计
通过测量超声波在流体中传播的时间 差来推算体积流量。