第05章壓力測(cè)量2-(使用)含第3次作業(yè)

1、第第5章章 壓力測(cè)量壓力測(cè)量5.0 概述概述5.1 常規(guī)測(cè)壓方法與儀表常規(guī)測(cè)壓方法與儀表5.2 壓力信號(hào)的電變送方法（壓力傳感器）壓力信號(hào)的電變送方法（壓力傳感器）5.3 氣流的壓力測(cè)量氣流的壓力測(cè)量 5.4 壓力檢測(cè)儀表的使用與校準(zhǔn)壓力檢測(cè)儀表的使用與校準(zhǔn)第第5.3章章 氣流的壓力測(cè)量氣流的壓力測(cè)量總壓測(cè)量與總壓管總壓測(cè)量與總壓管靜壓測(cè)量與靜壓管靜壓測(cè)量與靜壓管5.3.0 概述概述n氣流中壓力測(cè)量的特殊性氣流中壓力測(cè)量的特殊性n高速流動(dòng)，壓力與流速相關(guān)；高速流動(dòng)，壓力與流速相關(guān)；n測(cè)量氣流的壓力，采用測(cè)量氣流的壓力，采用空氣動(dòng)力測(cè)壓法，空氣動(dòng)力測(cè)壓法，測(cè)量氣測(cè)量氣流的流的總壓總壓和和靜壓靜壓

2、n最常用的儀器最常用的儀器n總壓管總壓管n靜壓管靜壓管5.3.1 總壓測(cè)量與總壓管總壓測(cè)量與總壓管n總壓總壓：氣流在速度：氣流在速度等熵滯止等熵滯止到零的壓力，也稱到零的壓力，也稱滯止滯止壓力壓力。n總壓管：總壓管：用于總壓測(cè)量的測(cè)壓管。用于總壓測(cè)量的測(cè)壓管。選用總壓管結(jié)構(gòu)型式的考慮因素選用總壓管結(jié)構(gòu)型式的考慮因素n選用總壓管的考慮因素選用總壓管的考慮因素n氣流的速度氣流的速度n流道的條件流道的條件n對(duì)氣流方向的敏感性對(duì)氣流方向的敏感性n結(jié)構(gòu)型式結(jié)構(gòu)型式n偏流角偏流角 ：感受孔感受孔軸線相對(duì)于氣流方向的夾角。軸線相對(duì)于氣流方向的夾角。n總壓管的總壓管的不敏感偏流角不敏感偏流角 pn使測(cè)量誤差達(dá)

3、速度頭的使測(cè)量誤差達(dá)速度頭的1時(shí)的偏流角時(shí)的偏流角 。n p范圍越大，對(duì)測(cè)量越有利。范圍越大，對(duì)測(cè)量越有利。n馬赫數(shù)馬赫數(shù)Ma對(duì)對(duì) p的影響的影響:n偏流角偏流角 不大時(shí)，不大時(shí)，Ma的影響情況不顯著；的影響情況不顯著；n 較較大時(shí)，隨大時(shí)，隨Ma增大，總壓的測(cè)量誤差隨之增大。增大，總壓的測(cè)量誤差隨之增大?？倝汗艿牟幻舾衅鹘强倝汗艿牟幻舾衅鹘?p1) L型總壓管型總壓管n最常見的總壓管最常見的總壓管n優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：n制造方便，使用、安裝簡(jiǎn)單，制造方便，使用、安裝簡(jiǎn)單，支桿對(duì)測(cè)量結(jié)果影響?。恢U對(duì)測(cè)量結(jié)果影響??；n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：n不敏感偏流角不敏感偏流角 p較小，一般為較小，一般為(1015)2

4、 ) 圓柱型總壓管圓柱型總壓管2個(gè)不敏感偏流角：個(gè)不敏感偏流角：1.過孔口軸線而與支桿垂直的平過孔口軸線而與支桿垂直的平面內(nèi)，氣流方向與孔口軸線的面內(nèi)，氣流方向與孔口軸線的夾角夾角 p約為約為(10 15)；2.孔口軸線與支桿軸線構(gòu)成的平孔口軸線與支桿軸線構(gòu)成的平面內(nèi)，氣流方向與孔口軸線的面內(nèi)，氣流方向與孔口軸線的夾角夾角p約為約為(2 6) 。2 ) 圓柱型總壓管圓柱型總壓管n特點(diǎn)：特點(diǎn)：n圓柱型總壓管可以做成很小的尺圓柱型總壓管可以做成很小的尺寸，工藝性好，制造容易，使用寸，工藝性好，制造容易，使用方便，但方便，但不敏感偏流角較小不敏感偏流角較小。n球窩型總壓管球窩型總壓管將孔口處加工成凹

5、進(jìn)的球面形，將孔口處加工成凹進(jìn)的球面形，提高提高 p和和p的值。的值。3 ) 帶導(dǎo)流管的總壓管帶導(dǎo)流管的總壓管n在在L型總壓管管口處增加導(dǎo)型總壓管管口處增加導(dǎo)流套，導(dǎo)流套進(jìn)口處的錐面流套，導(dǎo)流套進(jìn)口處的錐面為收斂段。為收斂段。n優(yōu)點(diǎn)：氣流在經(jīng)過導(dǎo)流套后優(yōu)點(diǎn)：氣流在經(jīng)過導(dǎo)流套后被整流，使不敏感偏流角被整流，使不敏感偏流角 p提高，可達(dá)土提高，可達(dá)土(3045)。n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： p隨隨Ma數(shù)的變化較明數(shù)的變化較明顯；頭部尺寸較大，對(duì)流場(chǎng)顯；頭部尺寸較大，對(duì)流場(chǎng)影響大。影響大。4 ) 多點(diǎn)總壓管多點(diǎn)總壓管n在實(shí)際測(cè)量中，有時(shí)需在實(shí)際測(cè)量中，有時(shí)需要沿某一方向同時(shí)測(cè)出要沿某一方向同時(shí)測(cè)出多點(diǎn)的總壓。多

6、點(diǎn)的總壓。n梳狀總壓管梳狀總壓管n凸嘴型凸嘴型n凹窩型凹窩型n帶套型帶套型n耙狀總壓管耙狀總壓管多點(diǎn)總壓管的特點(diǎn)多點(diǎn)總壓管的特點(diǎn)1.多點(diǎn)總壓管多點(diǎn)總壓管能同時(shí)測(cè)出多點(diǎn)的總壓，但制造較能同時(shí)測(cè)出多點(diǎn)的總壓，但制造較復(fù)雜，對(duì)流場(chǎng)干擾大；復(fù)雜，對(duì)流場(chǎng)干擾大；2.梳狀凸嘴型總壓管梳狀凸嘴型總壓管和和耙狀總壓管耙狀總壓管的不敏感偏流的不敏感偏流角角 p較??；較??；3.梳狀凹窩型的梳狀凹窩型的 p較大，但測(cè)量精度受氣流擾動(dòng)較大，但測(cè)量精度受氣流擾動(dòng)的影響較大；的影響較大；4.帶套型的帶套型的 p最大，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。最大，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。5 ) 附面層總壓管（邊界層）附面層總壓管（邊界層）附面層內(nèi)的速度梯度大

7、且非均勻變化，造成總壓附面層內(nèi)的速度梯度大且非均勻變化，造成總壓管的有效中心向速度較高的一側(cè)移動(dòng)。管的有效中心向速度較高的一側(cè)移動(dòng)。附面層總壓管的感受管截面為扁平形狀，附面層總壓管的感受管截面為扁平形狀，h0.030.1mmH0.10.18mm。5.3.2 靜壓測(cè)量與靜壓管靜壓測(cè)量與靜壓管n氣流的靜壓：運(yùn)動(dòng)氣流中氣體本身的熱力學(xué)壓力；氣流的靜壓：運(yùn)動(dòng)氣流中氣體本身的熱力學(xué)壓力；當(dāng)感受器在氣流中與氣流以相同的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，感受到的就當(dāng)感受器在氣流中與氣流以相同的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，感受到的就是氣流的靜壓。是氣流的靜壓。n偏流角、偏流角、Ma數(shù)、感受器的結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)、感受器的結(jié)構(gòu)參數(shù)等對(duì)靜壓測(cè)量等對(duì)靜壓測(cè)量更

8、敏感，所以靜壓測(cè)量比總壓測(cè)量困難。更敏感，所以靜壓測(cè)量比總壓測(cè)量困難。n靜壓測(cè)量方法靜壓測(cè)量方法1.壁面靜壓孔法壁面靜壓孔法2.靜壓管法靜壓管法1壁面靜壓孔壁面靜壓孔n壁面靜壓孔：壁面靜壓孔：n測(cè)靜壓最簡(jiǎn)單方便的方法。測(cè)靜壓最簡(jiǎn)單方便的方法。n靜壓孔的位置：靜壓孔的位置：n應(yīng)選應(yīng)選流線是直線流線是直線的地方，整個(gè)截面的靜壓基本的地方，整個(gè)截面的靜壓基本相等；對(duì)氣流的干擾小，測(cè)量精度較高。相等；對(duì)氣流的干擾小，測(cè)量精度較高。n要求：要求：n開孔處要有開孔處要有足夠的直管段足夠的直管段，管道內(nèi)壁面要光滑管道內(nèi)壁面要光滑平整平整。否則，即使靜壓孔的設(shè)計(jì)加工正確，也。否則，即使靜壓孔的設(shè)計(jì)加工正確，也

9、會(huì)引起會(huì)引起13的誤差。的誤差。壁面靜壓孔的設(shè)置原則壁面靜壓孔的設(shè)置原則1.孔徑一般為孔徑一般為0.51.0mm。若。若Ma數(shù)為數(shù)為0.8，引起的誤，引起的誤差小于差小于1.0，工程上可接受；，工程上可接受；2.靜壓孔的軸線應(yīng)與管道內(nèi)壁面垂直；靜壓孔的軸線應(yīng)與管道內(nèi)壁面垂直；3.靜壓孔的邊緣應(yīng)尖銳、無毛刺、無倒角，孔的壁靜壓孔的邊緣應(yīng)尖銳、無毛刺、無倒角，孔的壁面應(yīng)光滑；面應(yīng)光滑；4.若靜壓孔的深度為若靜壓孔的深度為l，直徑為，直徑為d，一般取，一般取l/d3;5.連接靜壓孔與導(dǎo)壓管的管接頭要固定在流道壁上，連接靜壓孔與導(dǎo)壓管的管接頭要固定在流道壁上，在流道壁厚度允許情況下，優(yōu)選螺紋連接，優(yōu)于

10、在流道壁厚度允許情況下，優(yōu)選螺紋連接，優(yōu)于焊接，可以避免熱應(yīng)力使壁面變形后干擾流場(chǎng)。焊接，可以避免熱應(yīng)力使壁面變形后干擾流場(chǎng)。2靜壓管靜壓管n靜壓管用于測(cè)量靜壓管用于測(cè)量氣流中某點(diǎn)的靜壓氣流中某點(diǎn)的靜壓。n為了降低靜壓管對(duì)氣流的干擾，減少測(cè)量誤差，為了降低靜壓管對(duì)氣流的干擾，減少測(cè)量誤差，在滿足剛度前提下，在滿足剛度前提下，幾何尺寸盡量小幾何尺寸盡量小。n靜壓管也應(yīng)對(duì)氣流方向的變化盡量不敏感。靜壓管也應(yīng)對(duì)氣流方向的變化盡量不敏感。n靜壓孔靜壓孔軸線應(yīng)垂直于氣流方向軸線應(yīng)垂直于氣流方向。n常用靜壓管常用靜壓管nL型靜壓管型靜壓管n圓盤型靜壓管圓盤型靜壓管n帶導(dǎo)流管的靜壓管帶導(dǎo)流管的靜壓管(1)

11、L型靜壓管型靜壓管n氣流流過測(cè)壓管頭部獲氣流流過測(cè)壓管頭部獲得加速，靜壓降低，支得加速，靜壓降低，支桿則對(duì)氣流有阻礙作用，桿則對(duì)氣流有阻礙作用，流速降低，靜壓升高。流速降低，靜壓升高。n在靜壓管的頭部和支桿在靜壓管的頭部和支桿之間選擇之間選擇適當(dāng)?shù)奈恢眠m當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)設(shè)置靜壓孔，即可以得到置靜壓孔，即可以得到接近真實(shí)靜壓的測(cè)量值。接近真實(shí)靜壓的測(cè)量值。n氣流方向與頭部軸線的夾角為氣流方向與頭部軸線的夾角為L(zhǎng)型靜壓管的偏流角型靜壓管的偏流角 , 的存在引起測(cè)量誤差。為了減少此影響，一般在的存在引起測(cè)量誤差。為了減少此影響，一般在其表面沿圓周方向等距離設(shè)置其表面沿圓周方向等距離設(shè)置28個(gè)靜壓孔。個(gè)靜壓

12、孔。nL 型 靜 壓 管 的 管 徑 常 取型 靜 壓 管 的 管 徑 常 取 1 2 m m 。 孔 徑 常 取。 孔 徑 常 取0.30.4mm。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，雷諾數(shù)在。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，雷諾數(shù)在5003105的范圍內(nèi)對(duì)靜壓測(cè)量值沒有影響。的范圍內(nèi)對(duì)靜壓測(cè)量值沒有影響。(2) 圓盤型靜壓管圓盤型靜壓管n工作位置：靜壓管與氣流的流動(dòng)方工作位置：靜壓管與氣流的流動(dòng)方向垂直，圓盤平面平行于氣流方向；向垂直，圓盤平面平行于氣流方向；n測(cè)量值對(duì)與圓盤平面平行的氣流方測(cè)量值對(duì)與圓盤平面平行的氣流方向變化不敏感，但對(duì)氣流與其軸向向變化不敏感，但對(duì)氣流與其軸向的夾角的夾角(角角)的變化極敏感，一般要的變化極敏

13、感，一般要求求 (12)；n測(cè)量的誤差及對(duì)測(cè)量的誤差及對(duì)角的敏感性常隨圓盤直徑的減小面增大，但直角的敏感性常隨圓盤直徑的減小面增大，但直徑過大又增加了對(duì)氣流的干擾，圓盤直徑常取徑過大又增加了對(duì)氣流的干擾，圓盤直徑常取1520mm。n加工精度要求高，特別要求支桿與圓盤平面垂直；使用時(shí)要加工精度要求高，特別要求支桿與圓盤平面垂直；使用時(shí)要避免損壞圓盤，即使輕微的損傷也會(huì)降低測(cè)量精度。避免損壞圓盤，即使輕微的損傷也會(huì)降低測(cè)量精度。(3) 帶導(dǎo)流管的靜壓管帶導(dǎo)流管的靜壓管n不敏感偏流角不敏感偏流角 p可達(dá)可達(dá)30 , p可達(dá)可達(dá)20；n可用于三元?dú)饬髦袦y(cè)量靜可用于三元?dú)饬髦袦y(cè)量靜壓；壓；n導(dǎo)流管的形狀

14、較復(fù)雜，加導(dǎo)流管的形狀較復(fù)雜，加工較困難，頭部尺寸難以工較困難，頭部尺寸難以做得很小，不適用于小尺做得很小，不適用于小尺寸流道。寸流道。5.4 壓力檢測(cè)儀表的使用與校準(zhǔn)壓力檢測(cè)儀表的使用與校準(zhǔn)n壓力檢測(cè)儀表的正確選擇、安裝和校準(zhǔn)是保證其在壓力檢測(cè)儀表的正確選擇、安裝和校準(zhǔn)是保證其在生產(chǎn)過程中發(fā)揮應(yīng)有作用及保證測(cè)量結(jié)果安全可靠生產(chǎn)過程中發(fā)揮應(yīng)有作用及保證測(cè)量結(jié)果安全可靠的重要環(huán)節(jié)。的重要環(huán)節(jié)。1. 1. 壓力儀表的選擇與安裝壓力儀表的選擇與安裝2. 2. 常用壓力儀表的性能和用途常用壓力儀表的性能和用途3. 3. 壓力檢測(cè)儀表的校準(zhǔn)壓力檢測(cè)儀表的校準(zhǔn)1. 壓力儀表的選擇與安裝壓力儀表的選擇與安裝

15、n選擇的原則選擇的原則經(jīng)濟(jì)合理經(jīng)濟(jì)合理1.儀表類型儀表類型;2.測(cè)量范圍測(cè)量范圍;3.精度精度儀表類型儀表類型n被測(cè)介質(zhì)情況被測(cè)介質(zhì)情況n現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及生產(chǎn)過程對(duì)儀表的要求現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及生產(chǎn)過程對(duì)儀表的要求n遠(yuǎn)傳遠(yuǎn)傳?n控制控制?n記錄記錄?n各類壓力儀表的特點(diǎn)：各類壓力儀表的特點(diǎn)：本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)儀表的量程儀表的量程n要根據(jù)被測(cè)壓力的大小及其在測(cè)量過程中變化的情要根據(jù)被測(cè)壓力的大小及其在測(cè)量過程中變化的情況來選取。況來選取。n被測(cè)壓力的被測(cè)壓力的最大值最大值n穩(wěn)定壓力：不超過儀表測(cè)量上限值的穩(wěn)定壓力：不超過儀表測(cè)量上限值的2/3n脈動(dòng)壓力：不超過儀表測(cè)量上限值的脈動(dòng)壓力：不超過儀表測(cè)量上限值

16、的1/2n高壓時(shí)：不超過儀表測(cè)量上限值的高壓時(shí)：不超過儀表測(cè)量上限值的3/5n被測(cè)壓力的被測(cè)壓力的最小值最小值n不應(yīng)低于儀表測(cè)量上限值的不應(yīng)低于儀表測(cè)量上限值的1/3，以保證儀表的線性和測(cè)，以保證儀表的線性和測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。量結(jié)果的準(zhǔn)確性。n具體選擇應(yīng)在國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)系列中選取。具體選擇應(yīng)在國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)系列中選取。彈簧管壓力計(jì)的量程彈簧管壓力計(jì)的量程n測(cè)量范圍測(cè)量范圍: 從從真空真空到到109Pa，我國的測(cè)壓儀表按系列，我國的測(cè)壓儀表按系列生產(chǎn)，其標(biāo)尺上限的刻度值為生產(chǎn)，其標(biāo)尺上限的刻度值為(1，1.6，2.5，4，6.3)10n MPa (其中其中n為正、負(fù)整數(shù)為正、負(fù)整數(shù))。儀表的精度

17、儀表的精度n單圈彈簧管壓力表的精度等級(jí)單圈彈簧管壓力表的精度等級(jí)普通型：普通型：1.0、1.6、2.5、4 級(jí)；級(jí)；精密型：精密型：0.16、0.25、0.4 級(jí)。級(jí)。n根據(jù)工藝生產(chǎn)的要求在根據(jù)工藝生產(chǎn)的要求在規(guī)定的精度等級(jí)中規(guī)定的精度等級(jí)中選選擇確定。擇確定。n所選精度等級(jí)所選精度等級(jí)應(yīng)小于或至少等于應(yīng)小于或至少等于工藝要求的工藝要求的儀表允許最大引用誤差。儀表允許最大引用誤差。壓力測(cè)量系統(tǒng)的安裝壓力測(cè)量系統(tǒng)的安裝n壓力測(cè)量系統(tǒng)安裝的正確與否直接影響測(cè)壓力測(cè)量系統(tǒng)安裝的正確與否直接影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性量結(jié)果的準(zhǔn)確性1.被測(cè)介質(zhì)被測(cè)介質(zhì)2.測(cè)取壓力的取壓口測(cè)取壓力的取壓口3.傳遞壓力的引壓管路

18、傳遞壓力的引壓管路4.測(cè)量?jī)x表測(cè)量?jī)x表2 常用壓力儀表的性能和用途常用壓力儀表的性能和用途儀表型式儀表型式常用測(cè)量范圍常用測(cè)量范圍（PaPa）精度精度等級(jí)等級(jí)用途與特點(diǎn)用途與特點(diǎn)液液柱柱式式壓壓力力計(jì)計(jì)U U形管形管0 010105 5或壓差、負(fù)或壓差、負(fù)壓壓高高基準(zhǔn)器、標(biāo)準(zhǔn)器、基準(zhǔn)器、標(biāo)準(zhǔn)器、工程測(cè)量?jī)x表工程測(cè)量?jī)x表單管單管0 010105 5或壓差、負(fù)或壓差、負(fù)壓壓高高基準(zhǔn)器、標(biāo)準(zhǔn)器、基準(zhǔn)器、標(biāo)準(zhǔn)器、工程測(cè)量?jī)x表工程測(cè)量?jī)x表斜管斜管0 02 210103 3或壓差、或壓差、負(fù)壓負(fù)壓高高基準(zhǔn)器、標(biāo)準(zhǔn)器、基準(zhǔn)器、標(biāo)準(zhǔn)器、工程測(cè)量?jī)x表工程測(cè)量?jī)x表彈彈性性壓壓力力計(jì)計(jì)彈簧管彈簧管0 010109

19、9較高較高工程測(cè)量?jī)x表工程測(cè)量?jī)x表精密測(cè)量?jī)x表精密測(cè)量?jī)x表膜片式膜片式0 02 210106 6或壓差、或壓差、負(fù)壓負(fù)壓一般一般工程測(cè)量?jī)x表工程測(cè)量?jī)x表精密測(cè)量?jī)x表精密測(cè)量?jī)x表膜盒式膜盒式0 04 410104 4或壓差、或壓差、負(fù)壓負(fù)壓一般一般工程測(cè)量?jī)x表工程測(cè)量?jī)x表精密測(cè)量?jī)x表精密測(cè)量?jī)x表波紋管波紋管0 04 4156156或壓差、或壓差、負(fù)壓負(fù)壓一般一般工程測(cè)量?jī)x表工程測(cè)量?jī)x表精密測(cè)量?jī)x表精密測(cè)量?jī)x表活塞式活塞式0 02.52.510108 8或負(fù)壓或負(fù)壓很高很高基準(zhǔn)器、標(biāo)準(zhǔn)器基準(zhǔn)器、標(biāo)準(zhǔn)器電位計(jì)式電位計(jì)式0 06 610107 7一般一般工程測(cè)量?jī)x表工程測(cè)量?jī)x表電容式電容式0 0101

20、07 7或壓差或壓差較高較高工程測(cè)量?jī)x表工程測(cè)量?jī)x表電感式電感式0 06 610107 7較高較高工程測(cè)量?jī)x表工程測(cè)量?jī)x表霍爾式霍爾式0 06 610107 7一般一般工程測(cè)量?jī)x表工程測(cè)量?jī)x表振頻式振頻式0 010107 7或壓差、負(fù)或壓差、負(fù)壓壓較高較高工程測(cè)量?jī)x表工程測(cè)量?jī)x表應(yīng)變式應(yīng)變式0 010108 8或壓差、負(fù)或壓差、負(fù)壓壓較高較高工程測(cè)量?jī)x表工程測(cè)量?jī)x表壓電式壓電式0 010107 7或壓差、負(fù)或壓差、負(fù)壓壓較高較高工程測(cè)量?jī)x表工程測(cè)量?jī)x表3. 壓力檢測(cè)儀表的校準(zhǔn)壓力檢測(cè)儀表的校準(zhǔn)n出廠前：出廠前：n壓力檢測(cè)儀表在壓力檢測(cè)儀表在出廠前出廠前均需經(jīng)過校準(zhǔn)，使之符合精度等均需經(jīng)過校準(zhǔn)，

21、使之符合精度等級(jí)要求；級(jí)要求；n安裝使用前：安裝使用前：n新的儀表在新的儀表在安裝使用前安裝使用前，為防止運(yùn)輸過程中由于振動(dòng)或，為防止運(yùn)輸過程中由于振動(dòng)或碰撞所造成的誤差，也應(yīng)對(duì)新儀表進(jìn)行校準(zhǔn)，以保證儀碰撞所造成的誤差，也應(yīng)對(duì)新儀表進(jìn)行校準(zhǔn)，以保證儀表示值的可靠性。表示值的可靠性。n使用中：使用中：n使用中的使用中的儀表會(huì)因彈性元件疲勞、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)磨損及腐蝕、儀表會(huì)因彈性元件疲勞、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)磨損及腐蝕、電子元器件的老化等造成誤差，所以必須定期進(jìn)行校準(zhǔn)，電子元器件的老化等造成誤差，所以必須定期進(jìn)行校準(zhǔn)，以保證測(cè)量結(jié)果有足夠的準(zhǔn)確度；以保證測(cè)量結(jié)果有足夠的準(zhǔn)確度；(1) 靜態(tài)校準(zhǔn)靜態(tài)校準(zhǔn)n靜態(tài)校準(zhǔn)的環(huán)

22、境條件：靜態(tài)校準(zhǔn)的環(huán)境條件：1.溫度溫度2052.濕度濕度803.大氣壓力為大氣壓力為76080mmHg4.無振動(dòng)沖擊的環(huán)境；無振動(dòng)沖擊的環(huán)境；n靜態(tài)校準(zhǔn)：靜態(tài)校準(zhǔn)：n在靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件下采用一定標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)在靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件下采用一定標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)(被校儀被校儀表的表的35倍倍)的校準(zhǔn)設(shè)備，對(duì)儀表重復(fù)的校準(zhǔn)設(shè)備，對(duì)儀表重復(fù)(不少于不少于3次次)進(jìn)行進(jìn)行全量程逐級(jí)加載全量程逐級(jí)加載和和卸載測(cè)試卸載測(cè)試，獲得各，獲得各次校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，以確定儀表的靜態(tài)基本性能指次校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，以確定儀表的靜態(tài)基本性能指標(biāo)和精度的過程。標(biāo)和精度的過程。校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)方法n校準(zhǔn)方法：校準(zhǔn)方法：1. 將被校表與標(biāo)準(zhǔn)表的示值在相同條件下進(jìn)行比將被校

23、表與標(biāo)準(zhǔn)表的示值在相同條件下進(jìn)行比較；較；2. 將被校表的示值與標(biāo)準(zhǔn)壓力比較。將被校表的示值與標(biāo)準(zhǔn)壓力比較。n校驗(yàn)點(diǎn)的選擇校驗(yàn)點(diǎn)的選擇n在被校表的測(cè)量范圍內(nèi)，均勻地選擇至少在被校表的測(cè)量范圍內(nèi)，均勻地選擇至少5個(gè)個(gè)校校驗(yàn)點(diǎn)，其中驗(yàn)點(diǎn)，其中應(yīng)包括起始點(diǎn)和終點(diǎn)應(yīng)包括起始點(diǎn)和終點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)儀表的選擇原則標(biāo)準(zhǔn)儀表的選擇原則n標(biāo)準(zhǔn)表的允許絕對(duì)誤差：標(biāo)準(zhǔn)表的允許絕對(duì)誤差：應(yīng)小于被校表的允許絕對(duì)誤差的應(yīng)小于被校表的允許絕對(duì)誤差的1/31/5，這樣可，這樣可忽略標(biāo)準(zhǔn)表的誤差，忽略標(biāo)準(zhǔn)表的誤差，將其示值作為真實(shí)壓力將其示值作為真實(shí)壓力。n將被校表示值與將被校表示值與標(biāo)準(zhǔn)壓力標(biāo)準(zhǔn)壓力比較的方法主要用比較的方法主要用于

24、校驗(yàn)于校驗(yàn)0.25級(jí)級(jí)以上的精密壓力表，亦可用于以上的精密壓力表，亦可用于校驗(yàn)各種工業(yè)用壓力表。校驗(yàn)各種工業(yè)用壓力表。壓力校準(zhǔn)儀器壓力校準(zhǔn)儀器n常用的壓力校準(zhǔn)儀器常用的壓力校準(zhǔn)儀器1.液柱式壓力計(jì)；液柱式壓力計(jì)；2.活塞式壓力計(jì)活塞式壓力計(jì)；3.配有高精度標(biāo)準(zhǔn)表的壓力校驗(yàn)泵。配有高精度標(biāo)準(zhǔn)表的壓力校驗(yàn)泵?；钊麎毫τ?jì)（活塞壓力計(jì)（YS-60型）型）n精度等級(jí)：精度等級(jí)：0.05；0.02 n測(cè)量范圍：測(cè)量范圍：0.16 MPa n活塞面積：活塞面積：0.5 cm2n底盤活塞：底盤活塞：0.5kg 所產(chǎn)所產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)壓力值為生的標(biāo)準(zhǔn)壓力值為0.1MPa n重量：重量： 65kgn工作介質(zhì)：變壓器油工

25、作介質(zhì)：變壓器油活塞式壓力真空計(jì)活塞式壓力真空計(jì) （YS-2.5型）型）n測(cè)量范圍：測(cè)量范圍： -0.10.25 MPan精度等級(jí)：精度等級(jí)： 0.02; 0.05 n工作介質(zhì)：工作介質(zhì)： 潔凈的壓縮空氣或瓶裝氮?dú)鉂崈舻膲嚎s空氣或瓶裝氮?dú)鈮毫Πl(fā)壓力發(fā)生部分生部分測(cè)量測(cè)量部分部分活塞式壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理活塞式壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理n測(cè)量活塞及砝碼的重力與螺旋壓測(cè)量活塞及砝碼的重力與螺旋壓力發(fā)生器共同作用于密閉系統(tǒng)內(nèi)力發(fā)生器共同作用于密閉系統(tǒng)內(nèi)的工作液體的工作液體( (變壓器油變壓器油) )，當(dāng)系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)工作液體的壓力與此重力相平內(nèi)工作液體的壓力與此重力相平衡時(shí)，測(cè)量活塞衡時(shí)，測(cè)量活塞1

26、1將被頂起而穩(wěn)將被頂起而穩(wěn)定在活塞筒定在活塞筒3 3內(nèi)的任一平衡位置。內(nèi)的任一平衡位置。n在承重托盤換不同的砝碼，由螺在承重托盤換不同的砝碼，由螺旋壓力發(fā)生器推動(dòng)工作活塞，工旋壓力發(fā)生器推動(dòng)工作活塞，工作液體就可處于不同的平衡壓力；作液體就可處于不同的平衡壓力；n壓力壓力p p砝碼活塞砝碼活塞活塞式壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理活塞式壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理a、b、c切斷閥；切斷閥；d進(jìn)油閥；進(jìn)油閥；1測(cè)量活塞；測(cè)量活塞；2砝碼；砝碼；3活塞筒；活塞筒；4螺旋壓力發(fā)生器；螺旋壓力發(fā)生器；5工作液；工作液；6壓力表；壓力表；7手輪；手輪；8絲杠；絲杠；9工作活塞；工作活塞；10油杯；油杯；11進(jìn)油閥進(jìn)油閥

27、 壓力校驗(yàn)器壓力校驗(yàn)器 YJY-6型型校驗(yàn)壓力范圍校驗(yàn)壓力范圍：YJY-6型：型：-0.086MPa YJY-60型型 -0.0860MPa 工作介質(zhì)：工作介質(zhì)：變壓器油變壓器油壓力真空校驗(yàn)器壓力真空校驗(yàn)器YZY-2.5型型校驗(yàn)壓力范圍校驗(yàn)壓力范圍：YZY-2.5型型: -0.010.25 MPa YZY-25型型:-0.012.4 MPa 精度等級(jí)精度等級(jí)(%)：取決于配用的標(biāo)準(zhǔn)器取決于配用的標(biāo)準(zhǔn)器精度精度正壓工作介質(zhì)：正壓工作介質(zhì)：潔凈的壓縮空氣潔凈的壓縮空氣或瓶裝氮?dú)饣蚱垦b氮?dú)庳?fù)壓源：負(fù)壓源：真空泵真空泵(2) 動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)n壓力傳感器的壓力傳感器的頻率響應(yīng)特性頻率響應(yīng)特性決定了傳感

28、器對(duì)動(dòng)態(tài)決定了傳感器對(duì)動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量的適用范圍和測(cè)量精度。壓力測(cè)量的適用范圍和測(cè)量精度。n用于動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量的傳感器或測(cè)壓系統(tǒng)必須進(jìn)行用于動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量的傳感器或測(cè)壓系統(tǒng)必須進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，以確定其動(dòng)態(tài)特性參數(shù)（如頻率響應(yīng)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，以確定其動(dòng)態(tài)特性參數(shù)（如頻率響應(yīng)函數(shù)、固有頻率、阻尼比）。函數(shù)、固有頻率、阻尼比）。標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)壓力信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)壓力信號(hào)n動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)的關(guān)鍵：動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)的關(guān)鍵：n標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)壓力信號(hào)源。標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)壓力信號(hào)源。n根據(jù)其所提供的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)壓力信號(hào)，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)根據(jù)其所提供的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)壓力信號(hào)，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)壓力信號(hào)的裝置可分為兩類：壓力信號(hào)的裝置可分為兩類：n穩(wěn)態(tài)周期性壓力信號(hào)源穩(wěn)態(tài)周期性壓力信號(hào)源

29、，如機(jī)械正弦壓力發(fā)生器、凸輪，如機(jī)械正弦壓力發(fā)生器、凸輪控制噴嘴、電磁諧振器；控制噴嘴、電磁諧振器；n穩(wěn)態(tài)壓力信號(hào)源穩(wěn)態(tài)壓力信號(hào)源，如激波管、閉式爆炸器、快速卸載閥，如激波管、閉式爆炸器、快速卸載閥及落錘液壓動(dòng)校裝置。及落錘液壓動(dòng)校裝置。 穩(wěn)態(tài)校準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)校準(zhǔn)n電磁式正弦壓力發(fā)生器電磁式正弦壓力發(fā)生器n機(jī)械式正弦壓力發(fā)生器機(jī)械式正弦壓力發(fā)生器可提供的壓力源頻率為可提供的壓力源頻率為300Hz，常用來標(biāo)定諧振，常用來標(biāo)定諧振頻率低的壓力測(cè)量設(shè)備。頻率低的壓力測(cè)量設(shè)備。穩(wěn)態(tài)校準(zhǔn)的特點(diǎn)穩(wěn)態(tài)校準(zhǔn)的特點(diǎn)n主要適用于將未知特性的被校傳感器與已知特性的主要適用于將未知特性的被校傳感器與已知特性的標(biāo)準(zhǔn)傳感器進(jìn)行比

30、較；標(biāo)準(zhǔn)傳感器進(jìn)行比較；n可以通過改變壓力源頻率，同時(shí)監(jiān)測(cè)被校儀表或傳可以通過改變壓力源頻率，同時(shí)監(jiān)測(cè)被校儀表或傳感器輸出的方法求出被校儀表的頻率特性。感器輸出的方法求出被校儀表的頻率特性。n主要優(yōu)點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。n不足之處不足之處由于難以提供高頻高振幅的壓力信號(hào)，僅適用于低壓和由于難以提供高頻高振幅的壓力信號(hào)，僅適用于低壓和低頻的壓力校準(zhǔn)，不能用于壓力檢測(cè)儀表的高頻動(dòng)態(tài)特低頻的壓力校準(zhǔn)，不能用于壓力檢測(cè)儀表的高頻動(dòng)態(tài)特性校準(zhǔn)。性校準(zhǔn)。 非穩(wěn)態(tài)校準(zhǔn)非穩(wěn)態(tài)校準(zhǔn)n激波管激波管n測(cè)定壓力傳感器頻率響應(yīng)特性的最常用的設(shè)備。測(cè)定壓力傳感器頻率響應(yīng)特性的最常用的設(shè)備。n計(jì)

31、量部門校準(zhǔn)壓力傳感器動(dòng)態(tài)性能的標(biāo)準(zhǔn)裝置。計(jì)量部門校準(zhǔn)壓力傳感器動(dòng)態(tài)性能的標(biāo)準(zhǔn)裝置。激波管校準(zhǔn)傳感器動(dòng)態(tài)特性的基本原理激波管校準(zhǔn)傳感器動(dòng)態(tài)特性的基本原理1n激波管是一個(gè)具有恒等截面激波管是一個(gè)具有恒等截面(圓形或方形圓形或方形)的內(nèi)壁非常光滑的的內(nèi)壁非常光滑的兩頭封閉的長(zhǎng)管。管中間被一膜片分成兩個(gè)密封的腔室，左兩頭封閉的長(zhǎng)管。管中間被一膜片分成兩個(gè)密封的腔室，左邊較短的是高壓腔，右邊較長(zhǎng)的是低壓腔。邊較短的是高壓腔，右邊較長(zhǎng)的是低壓腔。n當(dāng)高、低壓腔室的壓力差達(dá)到一定值時(shí)，膜片突然破裂當(dāng)高、低壓腔室的壓力差達(dá)到一定值時(shí)，膜片突然破裂(自自然破裂或人工控制破裂然破裂或人工控制破裂)，于是高壓室的氣

32、體向低壓室迅速，于是高壓室的氣體向低壓室迅速膨脹，形成激波并以超音速的常值速度在低壓腔的靜止氣體膨脹，形成激波并以超音速的常值速度在低壓腔的靜止氣體中運(yùn)動(dòng)。中運(yùn)動(dòng)。n激波陣面厚度極薄，激波陣面之后是一個(gè)能持續(xù)一定時(shí)間的激波陣面厚度極薄，激波陣面之后是一個(gè)能持續(xù)一定時(shí)間的壓力平臺(tái)，壓力上升時(shí)間極短，約為壓力平臺(tái)，壓力上升時(shí)間極短，約為10-9s，且壓力幅度可以，且壓力幅度可以方便地改變和控制；激波陣面到達(dá)低壓腔端面后將反射回來，方便地改變和控制；激波陣面到達(dá)低壓腔端面后將反射回來，且其后壓力將再次升高，因而激波管是一個(gè)理想的壓力階躍且其后壓力將再次升高，因而激波管是一個(gè)理想的壓力階躍發(fā)生器。發(fā)生

33、器。激波管校準(zhǔn)傳感器動(dòng)態(tài)特性的基本原理激波管校準(zhǔn)傳感器動(dòng)態(tài)特性的基本原理2n用激波管產(chǎn)生的階躍壓力激勵(lì)被校壓力傳感用激波管產(chǎn)生的階躍壓力激勵(lì)被校壓力傳感器，并用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備記錄在這一階躍壓力激器，并用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備記錄在這一階躍壓力激勵(lì)下被校傳感器所產(chǎn)生的瞬時(shí)響應(yīng)。勵(lì)下被校傳感器所產(chǎn)生的瞬時(shí)響應(yīng)。n根據(jù)其過渡過程曲線，運(yùn)用適當(dāng)?shù)挠?jì)算方法，根據(jù)其過渡過程曲線，運(yùn)用適當(dāng)?shù)挠?jì)算方法，可以得到被校壓力傳感器的頻率響應(yīng)特性?？梢缘玫奖恍毫鞲衅鞯念l率響應(yīng)特性。激波管校準(zhǔn)系統(tǒng)圖激波管校準(zhǔn)系統(tǒng)圖n整個(gè)試驗(yàn)裝置包括激波管、氣源、測(cè)量和記整個(gè)試驗(yàn)裝置包括激波管、氣源、測(cè)量和記錄部分。錄部分。n圖中圖中A1,A2,A

34、3A1,A2,A3為壓電式壓力傳感器，裝在激為壓電式壓力傳感器，裝在激波管的側(cè)面，其中波管的側(cè)面，其中A1A1和和A2A2特性相同，用于測(cè)特性相同，用于測(cè)量激波速度；量激波速度；AxAx和和AyAy為被校壓力傳感器；為被校壓力傳感器；B1B1，B2B2，B3B3為電荷放大器。為電荷放大器。n氣源用于供給激波管壓縮空氣或其他氣體。氣源用于供給激波管壓縮空氣或其他氣體。n膜片一般選用純鋁膜片，其厚度根據(jù)校準(zhǔn)壓膜片一般選用純鋁膜片，其厚度根據(jù)校準(zhǔn)壓力值的大小而定，為達(dá)到瞬時(shí)破裂的目的，力值的大小而定，為達(dá)到瞬時(shí)破裂的目的，要在鋁片上預(yù)先壓紋。根據(jù)壓力的大小也可要在鋁片上預(yù)先壓紋。根據(jù)壓力的大小也可用賽璐珞或描圖紙等作膜片。用賽璐珞或描圖紙等作膜片。n根據(jù)傳感器實(shí)際應(yīng)用情況，根據(jù)傳感器實(shí)際應(yīng)用情況，被校傳感器被校傳感器可裝在低壓可裝在低壓腔的側(cè)壁上（圖中腔的側(cè)壁上（圖中AyAy），也可裝在低壓室的底端面