压力测量仪表类型
压力仪表基础知识
压力仪表基础知识一、引言压力仪表是工业生产中常用的一种测量仪器，用于测量液体、气体等介质的压力。
它在工业控制、工艺监测等领域起着至关重要的作用。
本文将介绍压力仪表的基础知识，包括其分类、工作原理和常见故障及解决方法。
二、压力仪表分类压力仪表主要分为机械式压力仪表和电子式压力仪表两大类。
1. 机械式压力仪表机械式压力仪表是利用机械结构将压力转换为位移或力的大小，再通过指针或刻度盘显示压力数值。
常见的机械式压力仪表有压力表和差压表。
- 压力表：通过弹簧或膜片等机械结构将压力转换为位移，再通过指针指示压力数值。
常用于测量液体或气体的压力，广泛应用于工业生产中。
- 差压表：通过测量流体两侧的压力差来间接测量流量。
常用于管道流体的控制和监测，如液位计、流量计等。
2. 电子式压力仪表电子式压力仪表是利用压阻、电容、电感等电子元件来测量压力，并通过显示屏显示压力数值。
常见的电子式压力仪表有压阻式压力传感器和压电式压力传感器。
- 压阻式压力传感器：利用压阻效应来测量压力，将电阻值的变化转换为电压信号。
具有高精度、高稳定性等优点，广泛应用于工业自动化控制领域。
- 压电式压力传感器：利用压电效应来测量压力，将压力转换为电荷量或电压信号。
具有灵敏度高、响应速度快等优点，常用于高精度的压力测量。
三、压力仪表工作原理压力仪表的工作原理根据不同的类型有所差异。
以压力表为例，其工作原理如下：1. 机械式压力仪表工作原理机械式压力仪表通过压力作用于弹簧或膜片等机械结构，使其发生位移或变形。
位移或变形转化为指针的旋转或刻度盘的变化，从而显示压力数值。
2. 电子式压力仪表工作原理电子式压力仪表通过压阻式或压电式压力传感器测量压力，并将压力转换为电阻值或电荷量。
然后，通过电路处理和放大，将压力信号转换为与压力成正比的电压或电流信号。
最后，通过显示屏显示压力数值。
四、常见故障及解决方法压力仪表在使用过程中可能会出现一些故障，常见故障及解决方法如下：1. 压力读数不准确：可能是由于压力仪表的零点偏移或量程漂移引起的。
压力测量方法
压力测量方法压力是指单位面积上的力，是描述物体受力情况的重要物理量。
在工程和科学研究中，对于各种材料和设备的压力测量是非常重要的。
本文将介绍几种常见的压力测量方法，包括机械式压力测量、电子式压力测量和光学式压力测量。
机械式压力测量是一种传统的测量方法，它利用机械原理将受力转换为位移或形变，再通过测量位移或形变的大小来确定压力的大小。
常见的机械式压力测量装置包括弹簧式压力表、活塞式压力表和膜片式压力表。
弹簧式压力表利用弹簧的弹性变形来测量压力，活塞式压力表则利用活塞在受力作用下的位移来测量压力，而膜片式压力表则利用薄膜的形变来测量压力。
这些机械式压力测量方法简单、成本低廉，但精度相对较低，而且易受温度和湿度等环境因素的影响。
电子式压力测量是一种利用电子元器件来测量压力的方法。
常见的电子式压力传感器包括压阻式传感器、电容式传感器和压电式传感器。
压阻式传感器利用电阻值随受力变化而变化来测量压力，电容式传感器则利用电容值随受力变化而变化来测量压力，而压电式传感器则利用压电效应来测量压力。
电子式压力传感器具有灵敏度高、精度高、抗干扰能力强等优点，但成本较高，且在极端环境下可能会受到干扰。
光学式压力测量是一种利用光学原理来测量压力的方法。
常见的光学式压力传感器包括光纤光栅传感器、光纤干涉仪传感器和光纤布里-珀罗干涉仪传感器。
光学式压力传感器利用光学器件的特性来测量受力导致的光学参数的变化，从而确定压力的大小。
光学式压力传感器具有非接触式测量、抗干扰能力强、可靠性高等优点，但对环境要求较高，且成本较高。
综上所述，不同的压力测量方法各有优缺点，选择合适的方法需要根据具体的应用场景和要求来进行综合考虑。
在实际应用中，可以根据需要选择机械式、电子式或光学式压力测量方法，以满足对压力测量精度、成本、环境适应能力等方面的要求。
希望本文介绍的压力测量方法对您有所帮助。
压力仪表的测量原理及种类介绍
三、压力单位
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
1
h1 h 2
t
(h
'
h2)
'
修正方法：
h1 h 2
g gn
(h
'
1
h2)
'
标准重力 加速度
4、安装误差 当U形管安装不垂直时将会产生安装误差。 例如U形管倾斜5°时，液面高度差h的读数相对于实 际值要偏大约0.38％。
5.3 弹性式压力计
根据弹性元件受压后产生变形和压力大小有确 定关系的原理制成。 适用范围（0-103Mpa),结构简单，广泛应用。 包括：金属膜片式（包括膜片式）、波纹管式 和弹簧管式。 一、弹性元件的特性 三、膜片和膜盒 四、波纹管 五、弹簧管
单圈弹簧管是弯成 270度圆弧的空心金
属管，其截面为扁
圆形或椭圆形等。
弹簧管的各种横截面图
扁圆形
椭圆形
半圆形 扁圆形
双圆形
八字形
厚壁扁圆形
弹簧管是弹簧管压力计的主要元件．各种形式的弹 簧管如图所示． 弹簧管及其横截面
扁圆 椭圆
单圈
平面螺旋型
空间螺旋形
工作原理：弯曲的弹簧管是一根空心的管子，其 自由端是封闭的，固定端焊在仪表的外壳上，
压力测量仪表有哪几种
用于压力测量的仪表种类很多，按其转换原理可大致分为以下几种。
1、液柱式压力表液柱式压力表是根据静力学原理，将被测压力转换成液柱高度来进行压力测量的。
这类仪表包括U形管压力计、单管压力计、斜管压力计等。
常用的测压指示液体有酒精、水、四氯化碳和水银。
这类仪表的优点是结构简单，反应灵敏，测量准确；缺点是受到液体密度的限制，测压范围较窄，在压力剧烈波动时，液柱不易稳定，而且对安装位置和姿势有严格要求。
一般仅用于测量低压和真空度，多在实验室中使用。
2、弹性式压力表弹性式压力表是根据弹性元件受力变形的原理，将被测压力转换成元件的位移来测量压力的。
常见的有弹簧管压力表、波纹管压力表、膜片（或膜盒）式压力表。
这类测压仪表结构简单，牢固耐用，价格便宜，工作可靠，测量范围宽，适用于低压、中压、高压多种生产场合，是工业中应用最广泛的一类压力测量仪表。
不过弹性式压力表的测量精度不是很高，且多数采用机械指针输出，主要用于生产现场的就地指示。
当需要信号远传时，必须配上附加装置。
3、压力传感器和压力变送器压力传感器和压力变送器是利用物体某些物理特性，通过不同的转换元件将被测压力转换成各种电量信号，并根据这些信号的变化来间接测量压力的。
根据转换元件的不同，压力传感器和压力变送器可分为电阻式、电容式、应变式、电感式、压电式、霍尔片等形式。
这类压力测量仪表的最大特点就是输出信号易于远传，可以方便地与各种显示、记录和调节仪表配套使用，从而为压力集中监测和控制创造条件。
在生产过程自动化系统中被大量采用。
扩展资料：用途：压力表可以指示、记录压力值，并可附加报警或控制装置。
仪表所测压力包括绝对压力、大气压力、正压力(习惯上称表压)、负压(习惯上称真空)和差压。
工程技术上所测量的多为表压。
压力的国际单位为帕，其他单位还有：工程大气压、巴、毫米水柱、毫米汞柱等。
压力是工业生产中的重要参数，如高压容器的压力超过额定值时便是不安全的，必须进行测量和控制。
压力测量
A2 h2 h1 A1 lA2 h1 l h1 A1 A2 A2 P g (h1 h2 ) g ( l l sin a) g ( sin a)l 斜管
A1
h2 l sin a
P2
L
弹性式压力计 1、概述
原理：弹性压力表是利用各种不同形状弹性感 压元件在被测压力的作用下，产生弹性变形 制成的测压仪表 特点：结构简单、牢固可靠、测压范围广、使 用方便、造价低廉、有足够的精度，可远传 常用弹性压力表： 弹簧管式 膜片（盒）式 波纹管式
N
S
S
N
霍尔电势
VH RH IB
注意： ① RH 受温度影响较大，在实际当中常采用恒温 措施或采用温度补偿措施，例如在电势输出 回路中串一温度补偿电桥。 ②要注意减少由于霍尔片两电极不对称焊接引起 的不等位电势，因不等位电势的存在，使霍 尔片处于正中时，电势输出不为0。
二．压电式压力传感器
• 压电效应：压电材料在受压时会在其表面 产生电荷，产生的电荷量与所受的压力成 正比。 压电材料：单晶体，例如石英、酒石酸钾 钠等 多晶体，例如压电陶瓷，在没有极化之前， 因各单晶体的压电效应都互相抵消表现为 电中性，为此必须对压电陶瓷先进行极化 处理，经极化处理的压电陶瓷具有非常高 的压电系数，为石英的几百倍。
二．压力测量仪表的分类
1．液柱式压力计 2．弹性式压力计 3．电气式压力计 4．活塞式压力计
液柱式压力计
分类 U型管压力计 单管压力计 斜管式微压计 特点：结构简单，使用方便，准确度比较高， 常用于测量低压、负压、差压。 缺点：体积大，读数不方便，玻璃管易损 坏。
一．U型管压力计
假设被测的介质为气体，可忽略 被测介质的高度形成的静压值。 根据流体静力学原理可得：
气体动力(化工)专业知识17- 压力测量仪表的原理及连接方式的认知
划 △ 补偿微压计 ·补偿微压计由一个可上下移动的容器和一个可上下微调静止的容器相连通，
用可动容器的位置变化补偿被测压力引起的静止容器中液位零点变化的液柱压力 计。用于测量非腐蚀性气体的微小压力，负压力及压力差，也可用来校准其它压 力计，可供实验室和计量单位使用。
划 △ 安装注意事项： ·必须保持玻璃管内壁及工作液的纯洁、纯净。不用时、应用纱布或其它遮
盖物遮住管口，以免影响测定准确 ·使用U型管压力计测量前必须注意压力计的最大量度大于或等于被测压力，
以防工作液冲出玻璃管
划 △ 斜管压力计 斜管压力计是一种变形单管压力计，将单管压力计制成斜管，以拉长液柱。
侧； ·压力取源部件的端部不应超出设备或管道的内壁； ·当检测带有灰尘、固体颗粒或沉淀物等浑浊物料的压力时，在垂直和倾斜的
设备和管道上，取源部件应倾斜向上安装，在水平管道上宜顺物料流束成锐角安装 ·当检测温度高于60℃的液体、蒸汽和可凝性气体压力时，就地安装的压力表
的取源部件应带有环形或U型冷凝弯； 在水平和倾斜的管道上安装压力取源部件时，取压点方位应符合下列规定： ·测量气体压力时，在管道的上半部； ·测量液体压力时，在管道的下半部与管道的水平中心线成0~45°夹角范围内 ·测量蒸汽压力时，在管道的上半部，以及下半部与管道水平中心线成0~45°
划 ·原理： 补偿微压计的工作原理：大容器和小容器在无压力作用时，两容器内液位相等，
通过反射镜中指针的实像与虚像尖端恰好接触。但当大小容器内有压差使小容器 液面下降时，指针实像与虚像脱离。转动丝杆使大容器上升，使之重新恰好接触， 大容器液位变化的高度可由标尺读出。 √ 液柱式压力计优缺点：结构简单，使用方便、灵敏度和精确度都高，常用于 校正其它压力计，缺点是反应慢，量程受液柱高度和液体密度限制，只用于测量 微小压力、真空度和差压等。
压力测量仪表的分类
压力测量仪表的分类压力测量仪表是工业自动化控制系统中常用的一种仪表设备，用于测量和监测流体、气体或固体等介质中的压力变化。
根据其测量原理和结构特点的不同，压力测量仪表可以分为多种不同的类型。
本文将对压力测量仪表进行分类，并详细介绍每种类型的原理和应用。
一、机械式压力测量仪表机械式压力测量仪表是最常见的一种类型，其测量原理基于力的平衡或变形的原理。
其中，弹簧式压力计是最简单的一种机械式压力测量仪表，其原理是利用弹簧的变形来测量压力。
压力通过连接在弹簧上的指针或指示器显示出来。
弹簧式压力计广泛应用于工业自动化领域，例如汽车制造、化工、石油等行业。
二、电子式压力测量仪表电子式压力测量仪表利用电信号的变化来测量压力。
其中，压阻式压力传感器是最常用的一种电子式压力测量仪表。
其原理是利用电阻的变化来测量压力。
当压力作用于压阻式传感器时，电阻值随之发生变化，通过检测电阻值的变化可以得到压力的数值。
压阻式压力传感器具有测量范围广、精度高、响应速度快等优点，被广泛应用于工业自动化控制系统中。
三、压电式压力测量仪表压电式压力测量仪表是利用压电效应来测量压力的一种仪表。
压电效应是指某些晶体在受到外力作用时会产生电荷的现象。
压电式压力传感器由压电晶体和电路组成，当压力作用于压电晶体时，其产生的电荷通过电路进行放大和处理，最终得到压力的数值。
压电式压力传感器具有高灵敏度、快速响应等特点，被广泛应用于航空航天、军事等领域。
四、气体式压力测量仪表气体式压力测量仪表是利用气体的特性来测量压力的一种仪表。
其中，差压式压力计是最常见的一种气体式压力测量仪表。
其原理是将被测介质与参比介质隔开，通过测量两者之间的压差来得到压力的数值。
差压式压力计广泛应用于空调、供热、给排水等系统中，用于测量气体或液体的压力。
五、液位式压力测量仪表液位式压力测量仪表是利用液体的压力来测量压力的一种仪表。
其中，液位计是最常见的一种液位式压力测量仪表。
其原理是利用液体的压力高度与压力成正比的关系来测量压力。
常见压力检测仪表简介
缺点
结构较复杂，价
二、弹性式压力表
弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件， 在被测介质压力的作用下，使弹性元件受压后 产生弹性变形的原理而制成的测压仪表。
优点
具有结构简单、使用可靠、读数清晰、牢 固可靠、价格低廉、测量范围宽以及有足够的 精度等优点。 可用来测量几百帕到数千兆帕范围内的压 力。
压力检测仪表简介
一、液柱式压力计
它根据流体静力学原理，将被测压力转换成液柱高度进行测量。
优点
这类压力计结构简单、使用方便 其精度受工作液的毛细管作用、密度及视 差等因素的影响，测量范围较窄，一般用来测 量较低压力、真空度或压力差。
缺点
一、液柱式压力计
血压计
一、液柱式压力计
一、液柱式压力计
图2-2弹性元件示意图
弹簧管压力计
膜片式压力计
膜片式压力计
三、电气式压力表
它是通过机械和电气元件将被测压力转换成电量（如 电压、电流、频率等）来进行测量的仪表。
四、活塞式压力表
它是根据水压机液体传送压力的原理，将被测压力转 换成活塞上所加平衡砝码的质量来进行测量的。
优点
测量精度很高，允许误差可小到0.05%～0.02%。
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压力测量仪表按工作原理分为液柱式、弹性式、负荷式和电测式等类型。
液压式压力测量仪表常称为液柱式压力计，它是以一定高度的液柱所产生的压力，与被测压力相平衡的原理测量压力的。
大多是一根直的或弯成U形的玻璃管，其中充以工作液体。
常用的工作液体为蒸馏水、水银和酒精。
因玻璃管强度不高，并受读数限制，因此所测压力一般不超过0.3兆帕。
它的特点是。
液柱式压力计灵敏度高，因此主要用作实验室中的低压基准仪表，以校验工作用压力测量仪表。
由于工作液体的重度在环境温度、重力加速度改变时会发生变化，对测量的结果常需要进行温度和重力加速度等方面的修正。
弹性式压力测量仪表是利用各种不同形状的弹性元件，在压力下产生变形的原理制成的压力测量仪表。
弹性式压力测量仪表按采用的弹性元件不同，可分为弹簧管压力表、膜片压力表、膜盒压力表和波纹管压力表等；按功能不同分为指示式压力表、电接点压力表和远传压力表等。
这类仪表的特点是结构简单，结实耐用，测量范围宽，是压力测量仪表中应用最多的一种。
负荷式压力测量仪表常称为负荷式压力计，它是直接按压力的定义制作的，常见的有活塞式压力计、浮球式压力计和钟罩式压力计。
由于活塞和砝码均可精确加工和测量，因此这类压力计的误差很小，主要作为压力基准仪表使用，测量范围从数十帕至2500兆帕。
电测式压力测量仪表是利用金属或半导体的物理特性，直接将压力转换为电压、电流信号或频率信号输出，或是通过电阻应变片等，将弹性体的形变转换为电压、电流信号输出。
代表性产品有压电式、压阻式、振频式、电容式和应变式等压力传感器所构成的电测式压力测量仪表。
精确度可达0.02级，测量范围从数十帕至700兆帕不等。
压阻式压力传感器是利用半导体材料硅在受压后，电阻率改变与所受压力有一定关系的原理制做的。
用集成电路工艺在单晶硅膜片的特定晶向上扩散一组等值应变电阻，将电阻接成电桥形式。
当压力发生变化时，单晶硅产生应变，应变使电阻值发生与被测压力成比例的变化，电桥失去平衡，输出一电压信号至显示仪表显示。
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