第5章 压力仪表PPT课件

➢ U形管压力计要读两次数增大了读数误差，也不 方便。将一边的肘管换成大截面容器构成单管 式压力计。
原理：大容器中封液的减少等 于管中封液的增加
h2A2=h1A1 （A1，A2,分别为管子截面积和 大容器的截面积) 若肘管内径远小于杯容器内径，则：
➢△P=P1－P2 ➢ =g(ρ-ρ1) h2
➢ 单管压力计的应用：
5.2 液体压力计
➢ 利用液柱对液柱底面产生的静压力与被测压力 相平衡的原理，通过液柱高度来反映被测压力 的大小
➢ 优点：结构简单，使用方便，有相当高的准确 度，在本专业中应用很广泛
➢ 缺点：量程受液柱高度的限制，体积大，玻璃 管容易损坏及读数不方便
液体压力计种类： U型管压力计、 杯型压力计、 斜管式微压计等。
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二、压力的表示方法
1、大气压力：指地球表面的空气因自重所产生的压力。大 气压力用Pb表示。
2、绝对压力：以绝对真空为参考零点的压力。绝对压力是 指物体所受的实际压力。绝对压力用pa表示。
3：表压力：表压力是指用一般压力检测仪表所测得的压力， 以大气压力为参考零点的压力，用p表示。
三者之间的关系：见教材p95
式中 ρ ρ1——封液密度和封 液上面的介质密度
h——两侧封液的高度 差h =(h1+h2)
g——重力加进度。
当 ρ>> ρ1
➢△P=P1－P2 ➢ =ρg(h1+h2)
提高工作液密度将 增加压力的测量范 围，但灵敏度要降
低。
注意事项
➢ 为减小毛细现象，U型管的内径一般为5-20mm, ， 内径最好不小于10mm
➢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
四、压力检测方法
➢ 1.平衡法：通过仪表使液柱高度的重力或砝码 的重量与被测压力相平衡的原理测量压力
➢ 液柱式：根据流体静力学原理，把被测压力转换成 液柱高度。
➢ 机械式：根据弹性元件受力变形的原理，将被测压 力转换成位移。
➢ 电气式：将被测压力转换成各种电量，如电感、电 容、电阻、电位差等，依据电量的大小实现压力的 间接测量。
➢ 活塞式：根据水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。
➢ 2.弹性法：利用各种形式的弹性元件，在被测 介质的表压力或负压力作用下产生的弹性变形 来反映被测压力的大小
➢ 3.电气式：用压力敏感元件直接将压力转换成 电阻、电荷量等电量的变化
五、压力测量仪表的分类
压力传感器从其原理及结构来看可分为：液柱式、 机械式及电气式
测量压力的仪表，按信号原理不同，大致可分为四 类：
将数根肘管连至同一个大截面容器，则成为多 管压力计，电厂用它测炉膛和烟道各处的负压。 大容器内通大气，各肘管连至烟道各测点，此 时各肘管中的液体高度即代表各处负压。
三、斜管式微压计
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热力实验中用斜管式微压计测微小压力、负 压、差压。
➢测正压，被测压力送入大容器
➢测负压，被测压力送入肘管
➢测差压，将较高压力送入大容器，较低压 力送入肘管。
绝对压力＝表压力＋大气压力
表压力＝绝对压力－大气压力 P= Pa- Pb 高于大气压的表压力叫正压，反之叫负压，负压的绝对值 也称真空。
一般的压力检测仪表所指示的压力是表压或真空度。 因此，以后所提压力，均指表压力。
4、压差： pp1p2
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
A2
A1
h1A A1 2llD d22
h2lsin
则 Δ p=p1-p2=(h1+h2)(ρ- ρ1)g 且 h2=Lsinα; h1=L A2 /A1=L(d2/D2) ➢ 由于被测介质通常为气体，所以ρ1可忽略，整
➢ 使用时保持垂直
➢ 减小两次读数误差，读数时眼睛与液面平齐， 以封液弯月面顶部切线为准读取液面高度。
➢ 应选择密度小的封液，以增大左右管液体的高 度差，减小读数误差。（水，汞，四氯化碳）。
➢ 当测量较大的压力时，可采用密度较大的封液； 当测量较小的压力时，可采用密度较小的封液；
二、单管式压力计（杯型压力计）
概述 General overview
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一、U型管压力计
肘管、封液
➢采用水银或水为工作 液，用U形管或单管进 行测量，常用于低压、 负压或压力差的检测
➢被广泛用于实验室压 力测量或现场锅炉烟、 风道各段压力、通风 空调系统各段压力的 测量
U型管压力计两端差压与液柱高度h间有如下关 系: Δ p=p1-p2=h(ρ- ρ1)g =(h1+h2)(ρ- ρ1)g
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5.1 压力测量的基本知识
一、基本概念
1、定义：压力是指均匀而垂直作用于单位面 积上的，物理学中也称之为“压强 ”。在 国际单位制中，压力的单位为帕斯卡(Pa)， 简称“帕(Pa)’。过去采用毫米汞柱，毫米 水柱，工程大气压（公斤力/厘米2）。压力 用P表示：即 P=F/A
式中P—压力， Pa；F---垂直作用力，N； A---受力面积，m2 1Pa=1N/m2;1kPa=103Pa; 1MPa=106Pa
第5章 压力检测及仪表
➢ 压力是工业生产中常见的过程主要参数之一， 它直接影响产品的质量，又是生产过程中的 一个重要的安全指标。火电厂中为设备的安 全经济运行，需测量压力。
➢ 另外，一些不易直接测量的参数，例如，流 量、液位等，往往通过压力或压差间接获得。 所以，压力测量在自动化中具有特殊地位。
➢ 压力计和差压计主要是弹性的，低压和试验 时用液柱式；另外压力和差压的测量受管路 限制，一般用压力或差压变送器将信号转换 成电信号进行远传。