第3部分壓力和差壓測量及變送(新)

1、檢測技術(shù)與儀表檢測技術(shù)與儀表1 1、壓力、壓差測量的意義、壓力、壓差測量的意義工藝要求；工藝要求；保證生產(chǎn)正常進(jìn)行；保證生產(chǎn)正常進(jìn)行； 如鍋爐的汽包壓力、爐膛壓力、煙道壓力等。如鍋爐的汽包壓力、爐膛壓力、煙道壓力等。安全生產(chǎn)需要：防止過壓引起破壞或爆炸；安全生產(chǎn)需要：防止過壓引起破壞或爆炸；間接測量其他物理量；間接測量其他物理量； 如溫度、液位、流量、密度與成分量等。如溫度、液位、流量、密度與成分量等。在工業(yè)生產(chǎn)中有很重要的地位。在工業(yè)生產(chǎn)中有很重要的地位。2 2、壓力的概念及單位、壓力的概念及單位（1 1）壓力）壓力 工程上，壓力指介質(zhì)垂直作用于單位面積工程上，壓力指介質(zhì)垂直作用于單位面積上

2、的力（物理學(xué)上叫壓強(qiáng)）；差壓指兩個測上的力（物理學(xué)上叫壓強(qiáng)）；差壓指兩個測量壓力之差值，即壓力差。工程習(xí)慣叫做差量壓力之差值，即壓力差。工程習(xí)慣叫做差壓壓。 國際制單位為帕斯卡國際制單位為帕斯卡，簡稱帕簡稱帕(Pa)(Pa)：1 1牛頓牛頓力垂直而均勻地作用在力垂直而均勻地作用在1 1平方米的面積上所產(chǎn)生平方米的面積上所產(chǎn)生的壓力。的壓力。 即：即：1 1帕帕=1=1牛頓牛頓/ /米米2 2。工業(yè)上一般用千帕（工業(yè)上一般用千帕（kPakPa）或兆帕（）或兆帕（MPaMPa）。）。 1Pa = 101Pa = 10-3 -3 kPa = 10kPa = 10-6 -6 MPaMPa（2 2）壓力

3、的單位及換算）壓力的單位及換算工程上使用的壓力單位：工程上使用的壓力單位：工程大氣壓（工程大氣壓（kgf/cmkgf/cm2 2）：每平方厘米的面積上垂直作用：每平方厘米的面積上垂直作用1 1千克的力；千克的力；標(biāo)準(zhǔn)大氣壓標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（760mmHg760mmHg）：標(biāo)準(zhǔn)重力加速度）：標(biāo)準(zhǔn)重力加速度(980.665cm/s(980.665cm/s2 2) )下下, , 13.5951g/cm13.5951g/cm3 3水銀水銀0 0時(shí)時(shí),760mm,760mm水銀柱對底面的壓力；水銀柱對底面的壓力；毫米水柱（毫米水柱（mmHmmH2 2O O）：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1mm1mm水柱對底面的壓

4、力；水柱對底面的壓力；毫米汞柱（毫米汞柱（mmHgmmHg）：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1mm1mm水銀柱對底面的壓力；水銀柱對底面的壓力；巴或毫巴和磅力巴或毫巴和磅力/ /英寸英寸2 2：英美等西方國家常使用。：英美等西方國家常使用。 壓力單位間換算詳見表壓力單位間換算詳見表3-13-1。壓力壓力單位單位帕帕( (PaPa) )工程工程大氣壓大氣壓( (kgfkgf/ /cmcm2 2) )標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓大氣壓( (atmatm) )毫米水柱毫米水柱( (mmHmmH2 2O O) )毫米汞柱毫米汞柱( (mmHgmmHg) )毫巴毫巴( (mbarmbar) )磅力磅力/ /平方平方英寸英寸

5、( (bfbf/ /inin2 2) )帕帕( (PaPa) )1 11.0197161.01971610105 59.869249.8692410105 51.0197161.01971610101 17.50067.500610103 30.010.011.4504421.45044210104 4工程工程大氣壓大氣壓( (kgfkgf/ /cmcm2 2) )98066980661 10.9678410.9678411000010000735.56735.56980.665980.66514.2238914.22389標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓大氣壓( (atmatm) )1013251013251

6、.033231.033231 110332.710332.77607601013.251013.2514.695914.6959毫米水柱毫米水柱( (mmHmmH2 2O O) )9.80669.80661.01.010104 49.6789.67810105 51 10.0735560.0735569.806659.8066510102 21.42231.422310103 3毫米汞柱毫米汞柱( (mmHgmmHg) )133.322133.3221.359511.3595110103 31.3161.31610103 313.595113.59511 11.3332241.3332240.

7、019340.01934毫巴毫巴( (mbarmbar) )1001001.0197161.01971610103 39.869239.8692310104 410.1971610.197160.750060.750061 11.4504421.45044210102 2磅力磅力/ /平方平方英寸英寸( (bfbf/ /inin2 2) )6894.96894.90.0703070.0703076.804626.8046210102 2703.07703.0751.71551.71568.94968.9491 1表表3-1 3-1 壓力單位換算表壓力單位換算表 絕對壓力：指物體實(shí)際承受的壓力。

8、絕對壓力：指物體實(shí)際承受的壓力。 表壓表壓：高于大氣壓的絕對壓力：高于大氣壓的絕對壓力PaPa與大氣壓力與大氣壓力P P0 0之之差差， 即：即： P = Pa - PP = Pa - P0 0 真空度：大氣壓真空度：大氣壓P P0 0與低于大氣壓的絕對壓力與低于大氣壓的絕對壓力PaPa之之差，也稱負(fù)壓差，也稱負(fù)壓，即，即 P Ph h = P= P0 0 - Pa - Pa 絕對壓力絕對壓力PaPa、表壓、表壓P P、真空度或負(fù)壓、真空度或負(fù)壓P Ph h。用一般壓力表測得用一般壓力表測得如圖如圖3.13.1。壓力測量壓力測量: :相對于某個基準(zhǔn)來進(jìn)行；相對于某個基準(zhǔn)來進(jìn)行；壓力敏感元件壓力

9、敏感元件22彈性膜片感受的是兩側(cè)壓力之彈性膜片感受的是兩側(cè)壓力之差，即差，即P P1 1P P2 2，測量的是壓力差，稱為差壓。，測量的是壓力差，稱為差壓。132P1P2 圖圖3.1 3.1 壓力的測量示意圖壓力的測量示意圖1 1高壓室；高壓室；2 2測壓膜片；測壓膜片；3 3低壓室低壓室若若P P2 2=0=0，則測得實(shí)際壓力，則測得實(shí)際壓力P P1 1為絕對壓力；為絕對壓力；若若P2側(cè)通大氣，則所測是絕對壓力側(cè)通大氣，則所測是絕對壓力P1 1 與大氣壓與大氣壓力之差，即表壓；力之差，即表壓；各工藝設(shè)備和檢測儀表通常處于大氣之中各工藝設(shè)備和檢測儀表通常處于大氣之中；本身受到大氣壓力；本身受到

10、大氣壓力；工程上常采用表壓力或真空度來表示壓力大小工程上常采用表壓力或真空度來表示壓力大小。一般地，檢測儀所測壓力皆是表壓或真空度；一般地，檢測儀所測壓力皆是表壓或真空度；無特別說明，以后所提壓力，無特別說明，以后所提壓力，均指表壓均指表壓。差壓P1P2表壓大氣壓真空絕對壓力表壓（負(fù)壓、真空度） 表壓、絕表壓、絕對壓力、大氣對壓力、大氣壓以及差壓之壓以及差壓之間的關(guān)系如圖間的關(guān)系如圖3.23.2所示所示。圖圖3.2 3.2 壓力的表示類型壓力的表示類型 (1) (1) 液柱式壓力檢測液柱式壓力檢測 根據(jù)流體靜力學(xué)原理，把被測壓力轉(zhuǎn)換成根據(jù)流體靜力學(xué)原理，把被測壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度來測量液柱高度來

11、測量。主要儀器：主要儀器：U U形管壓力計(jì)、單管壓力計(jì)、斜管微形管壓力計(jì)、單管壓力計(jì)、斜管微壓計(jì)、補(bǔ)償微壓計(jì)和自動液柱式壓力計(jì)等。壓計(jì)、補(bǔ)償微壓計(jì)和自動液柱式壓力計(jì)等。 3.1.2 3.1.2 壓力檢測的主要方法和分類壓力檢測的主要方法和分類方法很多；方法很多；按敏感元件和轉(zhuǎn)換原理不同分為按敏感元件和轉(zhuǎn)換原理不同分為4 4類。類。 (2) (2) 彈性式壓力檢測彈性式壓力檢測 根據(jù)彈性元件受力變形的原理，將被測壓根據(jù)彈性元件受力變形的原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成位移來測量力轉(zhuǎn)換成位移來測量。常用彈性元件：彈簧管、膜片和波紋管等。常用彈性元件：彈簧管、膜片和波紋管等。 (3) (3) 負(fù)荷式壓力檢測負(fù)

12、荷式壓力檢測 基于靜力平衡原理進(jìn)行壓力測量基于靜力平衡原理進(jìn)行壓力測量。典型儀表：活塞式、浮球式和鐘罩式典型儀表：活塞式、浮球式和鐘罩式3 3大類。大類。 常被用作標(biāo)準(zhǔn)儀器。常被用作標(biāo)準(zhǔn)儀器。 (4) (4) 電氣式壓力檢測電氣式壓力檢測 利用敏感元件將被測壓力轉(zhuǎn)換成各種電量。利用敏感元件將被測壓力轉(zhuǎn)換成各種電量。如電阻、電感、電容、電位差等。如電阻、電感、電容、電位差等。動態(tài)響應(yīng)特性好；動態(tài)響應(yīng)特性好；量程大，線性好；量程大，線性好；便于自動控制。便于自動控制。 表表3-1 3-1 壓力測量儀表分類及性能特點(diǎn)壓力測量儀表分類及性能特點(diǎn) 標(biāo)準(zhǔn)分為：基準(zhǔn)、一等標(biāo)準(zhǔn)、二等標(biāo)準(zhǔn)、三等標(biāo)準(zhǔn)分為：基準(zhǔn)、

13、一等標(biāo)準(zhǔn)、二等標(biāo)準(zhǔn)、三等標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)和各級標(biāo)準(zhǔn)的儀器：基準(zhǔn)器和標(biāo)準(zhǔn)器。實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)和各級標(biāo)準(zhǔn)的儀器：基準(zhǔn)器和標(biāo)準(zhǔn)器?；鶞?zhǔn)器：國家最高的壓力標(biāo)準(zhǔn)器；基準(zhǔn)器：國家最高的壓力標(biāo)準(zhǔn)器；分：基準(zhǔn)器和工作基準(zhǔn)器；分：基準(zhǔn)器和工作基準(zhǔn)器；基準(zhǔn)器基準(zhǔn)器國際比對，并傳遞給工作基準(zhǔn)器（可復(fù)國際比對，并傳遞給工作基準(zhǔn)器（可復(fù)制多套，存于全國各地）制多套，存于全國各地）一等標(biāo)準(zhǔn)器一等標(biāo)準(zhǔn)器二等標(biāo)二等標(biāo)準(zhǔn)器準(zhǔn)器三等標(biāo)準(zhǔn)器三等標(biāo)準(zhǔn)器工作壓力儀表。工作壓力儀表。3.1.3 3.1.3 壓力標(biāo)準(zhǔn)與量值傳遞壓力標(biāo)準(zhǔn)與量值傳遞 液柱式壓力檢測：以液體靜力學(xué)原理為基礎(chǔ)。液柱式壓力檢測：以液體靜力學(xué)原理為基礎(chǔ)。工作液：水銀或水；

14、工作液：水銀或水；U U形管、單管、斜管形管、單管、斜管；工作液與被測介質(zhì)不能起化學(xué)反應(yīng)；工作液與被測介質(zhì)不能起化學(xué)反應(yīng)；有清晰的分界線；有清晰的分界線；用于實(shí)驗(yàn)室或科研；用于實(shí)驗(yàn)室或科研；結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、 準(zhǔn)確度較高；準(zhǔn)確度較高；量程受液柱高低的限制，玻璃管易損壞；量程受液柱高低的限制，玻璃管易損壞；就地指示，不能遠(yuǎn)傳。就地指示，不能遠(yuǎn)傳。 圖圖3-13-1：U U形管測量壓力原形管測量壓力原理圖。理圖。P P1 1、P P2 2由兩管口接入；由兩管口接入；當(dāng)當(dāng)P P1 1=P=P2 2時(shí)，液體高度相等；時(shí)，液體高度相等；當(dāng)當(dāng)P P1 1PP2 2時(shí)，液面有高度差。時(shí)

15、，液面有高度差。 1 1、原理、原理3.2.1 U3.2.1 U形管壓力計(jì)形管壓力計(jì)由流體靜力學(xué)原理得：由流體靜力學(xué)原理得： (3-1)(3-1)ghPP21 工作液密度；工作液密度；gg測量所在地的重力加速度；測量所在地的重力加速度；hh兩邊液面高度差。兩邊液面高度差。 若若P P2 2側(cè)通大氣，即側(cè)通大氣，即P P2 2=P=P0 0，則所測為表壓：，則所測為表壓：ghPPP21可見：可見： U U形管可測壓力差，或測某個表壓；形管可測壓力差，或測某個表壓； 提高工作液的密度，可擴(kuò)大儀表量程；但提高工作液的密度，可擴(kuò)大儀表量程；但靈靈敏度降低敏度降低。2.2.誤差分析誤差分析 (1) (1

16、) 溫度誤差溫度誤差 環(huán)境溫度變化環(huán)境溫度變化: :刻度標(biāo)尺長度刻度標(biāo)尺長度( (一般可忽略一般可忽略) )；工作液密度變化（修正）。工作液密度變化（修正）。相同壓力的作用下，相同壓力的作用下，h值變小值變小如，當(dāng)水從如，當(dāng)水從1010變化到變化到2020時(shí)，其密度從時(shí)，其密度從999.8 999.8 kg/mkg/m3 3減小到減小到998.3kg/m998.3kg/m3 3，相對變化量為，相對變化量為0.150.15。(2) (2) 安裝誤差安裝誤差 保證保證U U形管嚴(yán)格處于鉛垂位置；形管嚴(yán)格處于鉛垂位置；否則將產(chǎn)生誤差。否則將產(chǎn)生誤差。如，如，U U形管傾斜形管傾斜5 5，液面高度差相

17、對于實(shí)際值，液面高度差相對于實(shí)際值要偏大約要偏大約0.380.38。 (3) (3) 重力加速度誤差重力加速度誤差 重力加速度的影響；重力加速度的影響；高要求時(shí)，進(jìn)行重力加速度修正。高要求時(shí)，進(jìn)行重力加速度修正。 (4) (4) 傳壓介質(zhì)誤差傳壓介質(zhì)誤差 實(shí)際中，傳壓介質(zhì)一般為被測壓力的介質(zhì)；實(shí)際中，傳壓介質(zhì)一般為被測壓力的介質(zhì)；傳壓介質(zhì)為氣體時(shí)：傳壓介質(zhì)為氣體時(shí)：v若兩引壓管高度差較大；氣體密度又較大；若兩引壓管高度差較大；氣體密度又較大；v須考慮傳壓介質(zhì)對工作液的壓力作用；須考慮傳壓介質(zhì)對工作液的壓力作用；v溫度變化大，考慮傳壓介質(zhì)密度影響。溫度變化大，考慮傳壓介質(zhì)密度影響。傳壓介質(zhì)為液體

18、時(shí)：傳壓介質(zhì)為液體時(shí)：v除考慮上述因素外；除考慮上述因素外；v注意傳壓介質(zhì)和工作液不能互溶和起化學(xué)反應(yīng)等。注意傳壓介質(zhì)和工作液不能互溶和起化學(xué)反應(yīng)等。 (5) (5) 讀數(shù)誤差讀數(shù)誤差 毛細(xì)作用而引起；毛細(xì)作用而引起；毛細(xì)現(xiàn)象毛細(xì)現(xiàn)象，引起管內(nèi)液柱產(chǎn)生附加升高或降低；，引起管內(nèi)液柱產(chǎn)生附加升高或降低；與工作液的種類、溫度和與工作液的種類、溫度和U U形管內(nèi)徑等有關(guān)；形管內(nèi)徑等有關(guān)；內(nèi)徑大于等于內(nèi)徑大于等于l0mml0mm時(shí)，時(shí)，U U形管的單管讀數(shù)的最大形管的單管讀數(shù)的最大絕對誤差一般為絕對誤差一般為lmmlmm。 液體附著在固體表面上的現(xiàn)象叫做浸潤；液體不液體附著在固體表面上的現(xiàn)象叫做浸潤；

19、液體不能附著在固體表面上的現(xiàn)象叫做不浸潤。能附著在固體表面上的現(xiàn)象叫做不浸潤。 浸潤液體在細(xì)管內(nèi)液面升高的現(xiàn)象和不浸潤液體浸潤液體在細(xì)管內(nèi)液面升高的現(xiàn)象和不浸潤液體在細(xì)管內(nèi)液面降低的現(xiàn)象，叫做毛細(xì)現(xiàn)象。在細(xì)管內(nèi)液面降低的現(xiàn)象，叫做毛細(xì)現(xiàn)象。 原理及結(jié)構(gòu)：原理及結(jié)構(gòu)：實(shí)質(zhì)仍是實(shí)質(zhì)仍是U U形管壓力計(jì)；形管壓力計(jì)；兩管直徑差很大；兩管直徑差很大； 單邊讀數(shù)；單邊讀數(shù)；減小讀數(shù)誤差。減小讀數(shù)誤差。 如圖如圖3-23-2所示。所示。 差壓作用下，一邊液面下降，另一邊液面上升；差壓作用下，一邊液面下降，另一邊液面上升；有（有（體積相等體積相等）：）： (3-2)(3-2)A A0 0左管的截面積左管的截

20、面積 AA右管的截面積右管的截面積h h0 0左管中液面下降高度左管中液面下降高度 hh右管中液面上升高度。右管中液面上升高度。AhhA00 根據(jù)式根據(jù)式(3-1)(3-1)有：有： )(00hhgPP)1 (00AAghPP使用：使用：測正壓，寬容器接被測壓力，肘管通大氣；測正壓，寬容器接被測壓力，肘管通大氣；測負(fù)壓，肘管接被測負(fù)壓，寬容器通大氣；測負(fù)壓，肘管接被測負(fù)壓，寬容器通大氣；測差壓，寬容器側(cè)接高壓，肘管側(cè)接低壓；測差壓，寬容器側(cè)接高壓，肘管側(cè)接低壓；型號為型號為TGTG，精度，精度0.02 10.02 1級；級；精密測量或用作標(biāo)準(zhǔn)儀，進(jìn)行密度和重力加速度修正。精密測量或用作標(biāo)準(zhǔn)儀，

21、進(jìn)行密度和重力加速度修正。 解得：解得： A A0 0AA，上式可簡化為，上式可簡化為 (3-7)(3-7)(3-6)(3-6)ghPP0單管壓力計(jì)的變形；單管壓力計(jì)的變形；測量管斜放一個角度；測量管斜放一個角度；拉長液柱，減小讀數(shù)誤拉長液柱，減小讀數(shù)誤差；提高靈敏度；差；提高靈敏度；主要用來測微小壓力、主要用來測微小壓力、負(fù)壓和壓力差。負(fù)壓和壓力差。如圖如圖3-33-3所示。所示。 公式為公式為 l l斜管內(nèi)液柱的長度；斜管內(nèi)液柱的長度；斜管的傾斜角度。斜管的傾斜角度。)1 (sin00AAglPP(3-3)(3-3)越小，靈敏度越高；越小，靈敏度越高；但太小，讀數(shù)困難，增加讀數(shù)誤差；但太小

22、，讀數(shù)困難，增加讀數(shù)誤差；實(shí)驗(yàn)室一般要求實(shí)驗(yàn)室一般要求1515。 斜管微壓計(jì)：杯形容器、肘管、弧形支架、斜管微壓計(jì)：杯形容器、肘管、弧形支架、標(biāo)尺、封液等組成。標(biāo)尺、封液等組成。 傾斜角可調(diào)；傾斜角可調(diào)；弧形支架板上設(shè)計(jì)了一些固定肘管孔；弧形支架板上設(shè)計(jì)了一些固定肘管孔；對應(yīng)著一定的傾斜角度；對應(yīng)著一定的傾斜角度；各孔處刻有一數(shù)字各孔處刻有一數(shù)字A Ai i（方便使用）；（方便使用）；讀出液柱長度讀出液柱長度L L（mmmm），則：），則： P=AP=Ai iL L。 彈性元件受壓產(chǎn)生彈性變形與被測壓力成一定彈性元件受壓產(chǎn)生彈性變形與被測壓力成一定函數(shù)關(guān)系函數(shù)關(guān)系 。 廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)

23、室中。廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室中。 1 1）結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固、價(jià)低、準(zhǔn)確度高、測量范）結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固、價(jià)低、準(zhǔn)確度高、測量范圍廣；圍廣； 2 2）便于攜帶和安裝：與各種變換元件做成各種）便于攜帶和安裝：與各種變換元件做成各種壓力計(jì)；壓力計(jì)； 3 3）在各種設(shè)備或場合安裝；）在各種設(shè)備或場合安裝； 4) 4) 頻響低，不宜于測量動態(tài)壓力。頻響低，不宜于測量動態(tài)壓力。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 彈性元件受壓后，在受壓面表現(xiàn)為力彈性元件受壓后，在受壓面表現(xiàn)為力F F的作用，的作用，大小為：大小為： (3-9)(3-9)AA彈性元件承受壓力的有效面積。彈性元件承受壓力的有效面積。 在彈性變形內(nèi)與所受外力成正比。在彈

24、性變形內(nèi)與所受外力成正比。 CC彈性元件的剛度系數(shù)；彈性元件的剛度系數(shù)；x x彈性元件的位移彈性元件的位移( (即形變即形變) )。 3.3.1 3.3.1 原理原理APF CxF (3-10)(3-10)則：則： A A、C C與彈性元件的性能、加工過程和熱處理等有關(guān)；與彈性元件的性能、加工過程和熱處理等有關(guān)；位移量較小時(shí)，視為常數(shù)；壓力與位移成線性關(guān)系；位移量較小時(shí)，視為常數(shù)；壓力與位移成線性關(guān)系；位移量較大時(shí)，不為常數(shù)，分段線性化或進(jìn)行修正；位移量較大時(shí)，不為常數(shù)，分段線性化或進(jìn)行修正；注意溫度對其的影響；注意溫度對其的影響；A/CA/C比值大小決定壓力測量范圍，比值越大，可測壓力比值大

25、小決定壓力測量范圍，比值越大，可測壓力越大。越大。PCAx (3-11)(3-11)測壓敏感元件）測壓敏感元件） 常用：常用：膜片、波紋管和彈簧管膜片、波紋管和彈簧管，如表，如表3.23.2。表表3.2 3.2 彈性元件彈性元件彈簧管式彈簧管式波紋管式波紋管式薄膜式薄膜式單圈彈簧單圈彈簧管管多圈彈簧多圈彈簧管管波紋管波紋管平薄膜平薄膜波紋膜波紋膜撓性膜撓性膜測量范圍測量范圍0 0981981MpaMpa測量范圍測量范圍0 098.198.1MpaMpa測量范圍測量范圍0 00.9810.981MpaMpa測量范圍測量范圍0 098.198.1MpaMpa測量范圍測量范圍0 00.9810.98

26、1MpaMpa測量范圍測量范圍0 00.09810.0981MpaMpa膜片：膜片：沿外緣固定的片狀彈性元件。沿外緣固定的片狀彈性元件。 用中心的位移來表征被測壓力。用中心的位移來表征被測壓力。波紋膜片波紋膜片：壓有環(huán)狀同心波紋的圓形薄膜。：壓有環(huán)狀同心波紋的圓形薄膜。 波紋數(shù)目、形狀、尺寸和分布與測壓范圍有關(guān)。波紋數(shù)目、形狀、尺寸和分布與測壓范圍有關(guān)。膜盒：膜盒：兩塊金屬膜片沿周邊對焊成一薄膜盒子。兩塊金屬膜片沿周邊對焊成一薄膜盒子。v直接帶動傳動機(jī)構(gòu)就地顯示；直接帶動傳動機(jī)構(gòu)就地顯示；v位移較小，靈敏度低；位移較小，靈敏度低；v多配合壓力變送器使用。多配合壓力變送器使用。 1.1.薄膜式薄

27、膜式 平膜片和波紋膜片平膜片和波紋膜片 波紋管：具有等間距同軸環(huán)狀波紋，能沿軸波紋管：具有等間距同軸環(huán)狀波紋，能沿軸向伸縮的測壓彈性元件。向伸縮的測壓彈性元件。受外力時(shí)，波紋柱面舒展或壓屈受外力時(shí)，波紋柱面舒展或壓屈機(jī)械位移機(jī)械位移；有單波紋管和雙波紋管；有單波紋管和雙波紋管；位移位移x x與作用力與作用力F F的關(guān)系為：的關(guān)系為：200221002/1BRhBAAAnEhFx2.2.波紋管波紋管(3-12)(3-12)泊松系數(shù)；泊松系數(shù)；EE彈性模數(shù)；彈性模數(shù)；h h0 0非波紋部分的壁厚；非波紋部分的壁厚；nn完全工作的波紋數(shù)；完全工作的波紋數(shù)；波紋平面部分的傾斜角；波紋平面部分的傾斜角；

28、R RB B波紋管的內(nèi)徑；波紋管的內(nèi)徑；A A0 0、A A1 1、A A2 2和和B B0 0與材料有關(guān)的系數(shù)。與材料有關(guān)的系數(shù)。位移相對較大；位移相對較大；可直接帶動傳動機(jī)構(gòu)，就地顯示；可直接帶動傳動機(jī)構(gòu)，就地顯示；靈敏度高靈敏度高( (特別是在低壓區(qū)特別是在低壓區(qū)) )；遲滯誤差較大，準(zhǔn)確度最高為遲滯誤差較大，準(zhǔn)確度最高為1.51.5級。級。 3 3、彈簧管、彈簧管 彈簧管：一根彎成彈簧管：一根彎成270270圓弧的橢圓形圓弧的橢圓形 ( ( 或扁圓形或扁圓形) )截面空截面空心金屬管子。如圖心金屬管子。如圖3-53-5，被測壓從開口端引入；被測壓從開口端引入；橢圓截面在壓力橢圓截面在壓

29、力P P的作用下趨向圓形；的作用下趨向圓形；彈簧管產(chǎn)生向外挺直的擴(kuò)張變形；彈簧管產(chǎn)生向外挺直的擴(kuò)張變形；改變了彈簧管的中心角，使自由端產(chǎn)生位移改變了彈簧管的中心角，使自由端產(chǎn)生位移（如圖中的虛線所示）；（如圖中的虛線所示）；中心角改變量和所加壓力的關(guān)系如下：中心角改變量和所加壓力的關(guān)系如下： 222220)1 (1abbhREP(3-13)(3-13)0 0彈簧管中心角的初始角；彈簧管中心角的初始角；受壓后中心角的改變量；受壓后中心角的改變量；aa彈簧管橢圓形截面的長半軸；彈簧管橢圓形截面的長半軸；b b彈簧管橢圓形截面的短半軸；彈簧管橢圓形截面的短半軸；h h彈簧管橢圓形截面的管壁厚度；彈簧

30、管橢圓形截面的管壁厚度；R R彈簧管彎曲圓弧的外半徑；彈簧管彎曲圓弧的外半徑；kk幾何常數(shù)；幾何常數(shù)；、與比值有關(guān)的參數(shù)。與比值有關(guān)的參數(shù)。式式 (3-13) (3-13) 僅適用于薄壁僅適用于薄壁 ( h/b 0.7-0.8 ) ( h/b b b b 中心中心角減小角減小彈簧管挺直彈簧管挺直自由端移動自由端移動將壓力轉(zhuǎn)換為位移。將壓力轉(zhuǎn)換為位移。2.2.原理原理 3 3、分析、分析 (1) (1) 彈簧管的幾何尺寸彈簧管的幾何尺寸 設(shè)設(shè)b b= = b b +b b，=- -，代入式，代入式 ( 3-17 ) ( 3-17 ) 整理得整理得: : 增大彈簧管的中心角增大彈簧管的中心角(用多

31、圈彈簧管用多圈彈簧管););減小彈簧管的短半軸減小彈簧管的短半軸b(b(扁平扁平););提高彈簧管壓力計(jì)的靈敏度（提高彈簧管壓力計(jì)的靈敏度（增加增加）。）。bbb(3-18)(3-18) (2) (2) 彈簧管的剛度彈簧管的剛度 剛度剛度反映彈性材料彈性變形的難易程度。反映彈性材料彈性變形的難易程度。剛度大剛度大同壓下同壓下彈性變形小；反之，剛度小彈性變形小；反之，剛度小彈性變形大。彈性變形大。根據(jù)被測壓力高低選擇不同剛度的材料根據(jù)被測壓力高低選擇不同剛度的材料: :磷青銅、不銹鋼等剛度較大磷青銅、不銹鋼等剛度較大用于測量較用于測量較高的壓力；高的壓力；黃銅剛度較小，多用于測量低壓。黃銅剛度較

32、小，多用于測量低壓。 (3) (3) 彈簧管的管壁厚度彈簧管的管壁厚度 同種材料壁厚不同同種材料壁厚不同，在同壓下，變形也不同；在同壓下，變形也不同；管壁厚，變形?。还鼙诤?，變形小；管壁薄，變形大。管壁薄，變形大。不同量程彈簧管壓力計(jì)不同量程彈簧管壓力計(jì)，選用不同剛度、不同選用不同剛度、不同幾何形狀及不同壁厚材料做成。幾何形狀及不同壁厚材料做成。（4 4）、電接點(diǎn)信號壓力表）、電接點(diǎn)信號壓力表生產(chǎn)中，壓力常需控制；生產(chǎn)中，壓力常需控制；普通彈簧管壓力表稍加變化；普通彈簧管壓力表稍加變化；在壓力偏離給定范圍時(shí)，及時(shí)發(fā)出信號。在壓力偏離給定范圍時(shí)，及時(shí)發(fā)出信號。結(jié)構(gòu)及原理：結(jié)構(gòu)及原理：在壓力表指針

33、上裝有動觸點(diǎn)在壓力表指針上裝有動觸點(diǎn)2 2；另兩個可調(diào)節(jié)指針，分別帶有靜觸點(diǎn)另兩個可調(diào)節(jié)指針，分別帶有靜觸點(diǎn)1 1和和4 4；當(dāng)壓力超過上限值（由靜觸點(diǎn)當(dāng)壓力超過上限值（由靜觸點(diǎn)4 4的指針位置確定），的指針位置確定），動觸點(diǎn)動觸點(diǎn)2 2和靜觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)4 4接觸，紅色信號燈接觸，紅色信號燈5 5亮；亮；若壓力低到下限值時(shí)，動觸點(diǎn)若壓力低到下限值時(shí)，動觸點(diǎn)2 2和靜觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)1 1接觸，接觸，綠色信號燈綠色信號燈3 3亮亮；根據(jù)需要靈活調(diào)節(jié)靜觸點(diǎn)根據(jù)需要靈活調(diào)節(jié)靜觸點(diǎn)1 1、4 4的位置。的位置。受壓受壓波紋伸長或縮短波紋伸長或縮短位移。位移。靈敏度很高；靈敏度很高；低壓或負(fù)壓的測量；低壓或

34、負(fù)壓的測量；既是彈性測壓元件，又是隔離元件；既是彈性測壓元件，又是隔離元件；量程改變（一些輔助彈簧）。如圖量程改變（一些輔助彈簧）。如圖3.443.44。波紋管刻度記錄紙指針記錄筆彈簧連桿機(jī)構(gòu)推桿鉸鏈走紙軸芯 圖圖3.44 3.44 波紋管壓力記錄儀波紋管壓力記錄儀 被測壓力被測壓力P P 施壓于波紋管底部施壓于波紋管底部受力產(chǎn)受力產(chǎn)生軸向變形生軸向變形與內(nèi)部彈簧壓縮變形平衡與內(nèi)部彈簧壓縮變形平衡變形變形產(chǎn)生的位移帶動推桿軸向移動產(chǎn)生的位移帶動推桿軸向移動經(jīng)杠桿機(jī)構(gòu)傳經(jīng)杠桿機(jī)構(gòu)傳動和放大動和放大帶動指針在盤面指示和記錄筆在記帶動指針在盤面指示和記錄筆在記錄紙上移動錄紙上移動記錄被記錄被測壓力的

35、數(shù)值。測壓力的數(shù)值。 量程范圍內(nèi)，波紋管伸縮量與壓力成正比，量程范圍內(nèi)，波紋管伸縮量與壓力成正比，記錄筆移動距離直接反映被測壓力的大小。記錄筆移動距離直接反映被測壓力的大小。3.3.5 3.3.5 膜盒式微壓計(jì)膜盒式微壓計(jì)敏感，位移量較大；敏感，位移量較大；常用來測量常用來測量10O0mmH10O0mmH2 2O O以下無腐蝕性氣體的以下無腐蝕性氣體的微壓，如爐膛壓力、煙道壓力等；微壓，如爐膛壓力、煙道壓力等；結(jié)構(gòu)原理如圖結(jié)構(gòu)原理如圖3.453.45。 1測壓膜盒；2位移連桿；3鉸鏈支架；4拉桿；5轉(zhuǎn)動臂；6指針系統(tǒng)轉(zhuǎn)軸；7指針；8刻度盤；9平衡錘；10游絲圖圖3.45 3.45 膜盒式微壓計(jì)

36、膜盒式微壓計(jì) 被測壓力被測壓力P P膜盒產(chǎn)生彈性變形膜盒產(chǎn)生彈性變形帶動連帶動連桿機(jī)構(gòu)和曲柄動作桿機(jī)構(gòu)和曲柄動作帶動指針轉(zhuǎn)動帶動指針轉(zhuǎn)動在面板上在面板上指示出被測壓力大小。指示出被測壓力大小。游絲的作用：消除傳動機(jī)構(gòu)間隙游絲的作用：消除傳動機(jī)構(gòu)間隙。調(diào)整儀表的量程和線性度：可調(diào)整傳動比調(diào)整儀表的量程和線性度：可調(diào)整傳動比。3.3.6 3.3.6 彈性式遠(yuǎn)傳壓力計(jì)彈性式遠(yuǎn)傳壓力計(jì)將壓力將壓力位移量位移量再再轉(zhuǎn)換電量；轉(zhuǎn)換電量；電信號（電流或電壓）反映壓力的大小；電信號（電流或電壓）反映壓力的大??；實(shí)現(xiàn)信號的遠(yuǎn)傳、綜合運(yùn)算、顯示和控制；實(shí)現(xiàn)信號的遠(yuǎn)傳、綜合運(yùn)算、顯示和控制；與其它：檢測裝置、控制裝

37、置、與其它：檢測裝置、控制裝置、計(jì)算機(jī)或微處理器計(jì)算機(jī)或微處理器位移位移電信號的方法：電信號的方法： 通過電阻、電容、電感、霍爾電勢、光電通過電阻、電容、電感、霍爾電勢、光電等。等。兩種常用方法：兩種常用方法：霍爾片式和電感式。霍爾片式和電感式。（1 1）霍爾片式遠(yuǎn)傳壓力計(jì)霍爾片式遠(yuǎn)傳壓力計(jì) 實(shí)質(zhì)：利用霍爾片實(shí)現(xiàn)壓力實(shí)質(zhì)：利用霍爾片實(shí)現(xiàn)壓力位移位移霍爾電霍爾電勢的轉(zhuǎn)換。勢的轉(zhuǎn)換。電源電源輸出輸出圖圖3.46 3.46 半導(dǎo)體霍爾效應(yīng)半導(dǎo)體霍爾效應(yīng) 霍爾片霍爾片半導(dǎo)體薄片，半導(dǎo)體薄片，如圖如圖3.463.46。 在霍爾片在霍爾片Z Z軸方向加一恒定磁場軸方向加一恒定磁場B B ，Y Y軸方向軸方

38、向通恒定電流通恒定電流I I，則片內(nèi)電子運(yùn)動受電磁場的作用產(chǎn)，則片內(nèi)電子運(yùn)動受電磁場的作用產(chǎn)生偏移，在生偏移，在X X軸方向出現(xiàn)電位差，軸方向出現(xiàn)電位差，這一電位差稱為這一電位差稱為霍爾電勢霍爾電勢V VH H，這一物理現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。這一物理現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。大小為：大小為：)(blfdIBKVHH式中式中 K KH H 一霍爾系數(shù)；一霍爾系數(shù)； d d 一霍爾片厚度；一霍爾片厚度； l l 一霍爾片電勢導(dǎo)出端長度；一霍爾片電勢導(dǎo)出端長度； b b 霍爾片外部直流通入端面寬度；霍爾片外部直流通入端面寬度； 霍爾片形狀系數(shù)?；魻柶螤钕禂?shù)。)(blf 霍爾電勢霍爾電勢V VH H的大小與通過

39、電流的大小與通過電流I I、磁感應(yīng)強(qiáng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度度B B成正比，并與霍爾片材料、形狀有關(guān)成正比，并與霍爾片材料、形狀有關(guān)。 材料和幾何尺寸固定，則：材料和幾何尺寸固定，則：IBRVHH R RH H 霍爾常數(shù)，霍爾常數(shù)， 。)(1blfdKRHH 電流一定時(shí)，霍爾電勢的大小僅與磁場強(qiáng)電流一定時(shí)，霍爾電勢的大小僅與磁場強(qiáng)度大小度大小B B成正比成正比。 利用此特性，可對磁場進(jìn)行測量或變換。利用此特性，可對磁場進(jìn)行測量或變換。電源I輸出UH磁鋼霍爾片彈簧管壓力P霍爾片式遠(yuǎn)傳壓力計(jì)，如圖霍爾片式遠(yuǎn)傳壓力計(jì)，如圖3.473.47。 圖圖3.47 3.47 霍爾式壓力計(jì)霍爾式壓力計(jì) 霍爾片與彈簧管自由端

40、相連接霍爾片與彈簧管自由端相連接; ;兩對磁極，產(chǎn)生方向相反的兩對磁極，產(chǎn)生方向相反的均勻均勻磁場；磁場；霍爾片處于差動均勻磁場中；霍爾片處于差動均勻磁場中；一端面引出導(dǎo)線接直流穩(wěn)壓電源；一端面引出導(dǎo)線接直流穩(wěn)壓電源；另一兩端面引出線輸出霍爾電勢；另一兩端面引出線輸出霍爾電勢；無壓時(shí)，霍爾片處于差動磁場的平衡位置；無壓時(shí)，霍爾片處于差動磁場的平衡位置；霍爾片兩端通過方向相反，大小相等的磁通，霍爾片兩端通過方向相反，大小相等的磁通，霍爾電勢為零?；魻栯妱轂榱?。 引入被測壓力引入被測壓力P P，自由伸展；，自由伸展；霍爾片在磁場中運(yùn)動，平衡位置改變；霍爾片在磁場中運(yùn)動，平衡位置改變；輸出電勢不再為

41、零；輸出電勢不再為零；磁場強(qiáng)度線性增長；磁場強(qiáng)度線性增長；輸出電勢輸出電勢與輸入壓力與輸入壓力P P 成線性關(guān)系成線性關(guān)系；霍爾電勢（約霍爾電勢（約0 020mV20mV），送記錄、顯示；），送記錄、顯示；或放大轉(zhuǎn)換為或放大轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流（或電壓）標(biāo)準(zhǔn)電流（或電壓）信號遠(yuǎn)傳。信號遠(yuǎn)傳。 4-20mA(1-5V)（2 2）電感式遠(yuǎn)傳壓力計(jì)）電感式遠(yuǎn)傳壓力計(jì) 壓力到電量的變換：將壓力壓力到電量的變換：將壓力位移位移電感電感量的變化量的變化。 電感變換器分為：電感變換器分為：自感式和互感式兩類。自感式和互感式兩類。 自感式：改變磁路的磁阻使電感發(fā)生變化；自感式：改變磁路的磁阻使電感發(fā)生變化； 互感式

42、：改變原副邊的耦合程度使電感量發(fā)生互感式：改變原副邊的耦合程度使電感量發(fā)生變化變化。v利用變壓器的原理；利用變壓器的原理；v差動式：改善非線性和提高靈敏度；差動式：改善非線性和提高靈敏度；v或稱為差動變壓器?；蚍Q為差動變壓器。相敏檢波電路（a）基本結(jié)構(gòu)壓力輸入接頭外罩殼電路板鐵芯差動變壓器傳感器底座膜盒（b）電路原理示意220VAC電源振蕩器差動變壓器線路接口調(diào)零調(diào)滿氣壓平衡 通孔電源變壓器P圖圖3.48 3.48 電感式遠(yuǎn)傳壓力變送器結(jié)構(gòu)原理示意圖電感式遠(yuǎn)傳壓力變送器結(jié)構(gòu)原理示意圖 電感式遠(yuǎn)傳微壓力計(jì)結(jié)構(gòu)如圖電感式遠(yuǎn)傳微壓力計(jì)結(jié)構(gòu)如圖3.483.48（a a）：）：壓力壓力P P由接頭送入膜

43、盒；由接頭送入膜盒；P P0 0時(shí)時(shí)，銜鐵位于差動變壓器線圈的中部銜鐵位于差動變壓器線圈的中部輸出電壓為零（輸出電壓為零（U U0 0U U1 1U U2 20 0）；）；當(dāng)當(dāng) P P 0 0 時(shí)，膜盒產(chǎn)生位移，帶動銜鐵在差動變壓時(shí)，膜盒產(chǎn)生位移，帶動銜鐵在差動變壓器線圈中移動；器線圈中移動；使差動變壓器產(chǎn)生正比于被測壓力的電壓輸出使差動變壓器產(chǎn)生正比于被測壓力的電壓輸出：UUUUUUUU2)()(210 圖圖3.483.48（b b）為測量電路框圖。差動變壓器輸出）為測量電路框圖。差動變壓器輸出信號較大，可直接進(jìn)行信號顯示。信號較大，可直接進(jìn)行信號顯示。3.3.7 3.3.7 彈性式壓力計(jì)的

44、規(guī)格及故障處理彈性式壓力計(jì)的規(guī)格及故障處理1 1、常用彈性式壓力表規(guī)格、常用彈性式壓力表規(guī)格注：儀表型號中，常用漢語拼音的第一個字母注：儀表型號中，常用漢語拼音的第一個字母表示某種意義：表示某種意義：如如Y Y 壓力，壓力，Z Z 真空（阻尼），真空（阻尼），B B 標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（防爆），準(zhǔn)（防爆），J J 精密（矩形），精密（矩形），A A 氨表，氨表，X X 信號（電接點(diǎn)），信號（電接點(diǎn)），P P 膜片，膜片，E E 膜膜盒，數(shù)字表示表面尺寸（盒，數(shù)字表示表面尺寸（mmmm），尺寸后的符號），尺寸后的符號表示結(jié)構(gòu)或配接的儀表。表示結(jié)構(gòu)或配接的儀表。2 2、YXCYXC系列磁助電接點(diǎn)壓力表系列磁助

45、電接點(diǎn)壓力表石油、化工、冶金、電站等廣泛應(yīng)用；石油、化工、冶金、電站等廣泛應(yīng)用；場合：無爆炸危險(xiǎn)的介質(zhì)；場合：無爆炸危險(xiǎn)的介質(zhì)；與相應(yīng)的電氣器件配套使用；與相應(yīng)的電氣器件配套使用；實(shí)現(xiàn)自動控制和發(fā)信（報(bào)警）；實(shí)現(xiàn)自動控制和發(fā)信（報(bào)警）；有：普通型、專用型、抗振型、耐蝕型、耐有：普通型、專用型、抗振型、耐蝕型、耐蝕抗振型及帶隔離裝置等。蝕抗振型及帶隔離裝置等。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)可靠、品種規(guī)格齊全；設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)可靠、品種規(guī)格齊全；動作穩(wěn)定性好、適應(yīng)性強(qiáng)；動作穩(wěn)定性好、適應(yīng)性強(qiáng)；測控并茂、安裝簡單、維護(hù)量小。測控并茂、安裝簡單、維護(hù)量小。 電器線路連接示意圖電器線路連接示意圖 型號標(biāo)示型

46、號標(biāo)示3 3、YA-100YA-100、150150氨壓力表氨壓力表 測量氨的液體、氣體或其混合物等；測量氨的液體、氣體或其混合物等；或測無腐蝕作用、非結(jié)晶和凝固的介質(zhì)壓力?；驕y無腐蝕作用、非結(jié)晶和凝固的介質(zhì)壓力。 主要技術(shù)指標(biāo)：主要技術(shù)指標(biāo)：精確度等級：精確度等級：1.5使用環(huán)境條件使用環(huán)境條件:-4070，相對濕度不大于相對濕度不大于90%溫度影響：不大于溫度影響：不大于0.4%/10 4 4、常見故障及處理方法、常見故障及處理方法故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象可能原因可能原因處理方法處理方法、壓力、壓力表無指示表無指示導(dǎo)壓管上的切斷閥導(dǎo)壓管上的切斷閥未打開未打開打開切斷閥打開切斷閥導(dǎo)壓管堵塞導(dǎo)壓管堵塞

47、拆下導(dǎo)壓管，用鋼絲疏通，拆下導(dǎo)壓管，用鋼絲疏通，用壓縮空氣或蒸汽吹洗干用壓縮空氣或蒸汽吹洗干凈凈彈簧管接頭內(nèi)污物彈簧管接頭內(nèi)污物淤積過多而堵塞淤積過多而堵塞取下指針和刻度盤，拆下取下指針和刻度盤，拆下機(jī)芯，將彈簧管放到清洗機(jī)芯，將彈簧管放到清洗盤中清洗，并用鋼絲疏通。盤中清洗，并用鋼絲疏通。彈簧管裂開彈簧管裂開更換新的彈簧管更換新的彈簧管中心齒輪與扇形齒中心齒輪與扇形齒輪牙齒磨損過多，輪牙齒磨損過多，以致不能嚙合。以致不能嚙合。更換兩齒輪更換兩齒輪故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象可能原因可能原因處理方法處理方法、指針、指針抖動大抖動大被測介質(zhì)壓力波動被測介質(zhì)壓力波動大大關(guān)小閥門開度關(guān)小閥門開度壓力計(jì)的安裝位置

48、壓力計(jì)的安裝位置震動大震動大固定壓力計(jì)或在許可的情固定壓力計(jì)或在許可的情況下把壓力計(jì)移到震動較況下把壓力計(jì)移到震動較小的地方，也可裝減震器。小的地方，也可裝減震器。、壓力、壓力表指針有表指針有跳動或呆跳動或呆滯現(xiàn)象滯現(xiàn)象指針與表面玻璃或指針與表面玻璃或刻度盤相碰有摩擦刻度盤相碰有摩擦矯正指針，加厚玻璃下面矯正指針，加厚玻璃下面的墊圈或?qū)⒅羔樰S孔鉸大的墊圈或?qū)⒅羔樰S孔鉸大一些一些中心齒輪軸彎曲中心齒輪軸彎曲取下齒輪在鐵鐓上用木錘取下齒輪在鐵鐓上用木錘矯正敲直矯正敲直兩齒輪嚙合處有污兩齒輪嚙合處有污物物拆下兩齒輪進(jìn)行清洗拆下兩齒輪進(jìn)行清洗連桿與扇形齒輪間連桿與扇形齒輪間的活動螺絲不靈活的活動螺絲不

49、靈活用銼刀銼薄連桿厚度用銼刀銼薄連桿厚度故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象可能原因可能原因處理方法處理方法、壓力去、壓力去掉后，指針掉后，指針不能恢復(fù)到不能恢復(fù)到零點(diǎn)零點(diǎn)指針打彎指針打彎用鑷子矯直用鑷子矯直游絲力矩不足游絲力矩不足脫開中心齒輪與扇形齒輪脫開中心齒輪與扇形齒輪的嚙合，反時(shí)針旋動中心的嚙合，反時(shí)針旋動中心軸以增大游絲反力矩軸以增大游絲反力矩指針?biāo)蓜又羔標(biāo)蓜有ｒ?yàn)后敲緊校驗(yàn)后敲緊傳動齒輪有摩擦傳動齒輪有摩擦調(diào)整傳動齒輪嚙合間隙調(diào)整傳動齒輪嚙合間隙5 5、壓力指、壓力指示值誤差不示值誤差不均勻均勻彈簧管變形失效彈簧管變形失效更換彈簧管更換彈簧管彈簧管自由端與彈簧管自由端與扇形齒輪、連桿扇形齒輪、連桿傳動比

50、調(diào)整不當(dāng)傳動比調(diào)整不當(dāng)重新校驗(yàn)調(diào)整重新校驗(yàn)調(diào)整6 6、指示偏、指示偏高高傳動比失調(diào)傳動比失調(diào)重新調(diào)整重新調(diào)整故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象可能原因可能原因處理方法處理方法7 7、指示偏、指示偏低低傳動比失調(diào)傳動比失調(diào)重新調(diào)整重新調(diào)整彈簧管有滲漏彈簧管有滲漏補(bǔ)焊或更新新的彈簧管補(bǔ)焊或更新新的彈簧管指針或傳動機(jī)構(gòu)指針或傳動機(jī)構(gòu)有摩擦有摩擦找出摩擦部位并加以消除找出摩擦部位并加以消除導(dǎo)壓管線有泄漏導(dǎo)壓管線有泄漏逐段檢查管線，找出泄漏逐段檢查管線，找出泄漏之處給予排除之處給予排除8 8、指針不、指針不能指示到上能指示到上限刻度限刻度傳動比小傳動比小把活節(jié)螺絲向里移把活節(jié)螺絲向里移機(jī)芯固定在機(jī)座機(jī)芯固定在機(jī)座位置不當(dāng)

51、位置不當(dāng)松開螺絲將機(jī)芯向反時(shí)針?biāo)砷_螺絲將機(jī)芯向反時(shí)針方向轉(zhuǎn)動一點(diǎn)方向轉(zhuǎn)動一點(diǎn)彈簧管焊接位置彈簧管焊接位置不當(dāng)不當(dāng)重新焊接重新焊接l 負(fù)荷式壓力計(jì)：負(fù)荷式壓力計(jì)：應(yīng)用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡單；應(yīng)用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡單；穩(wěn)定可靠、準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好；穩(wěn)定可靠、準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好；可測正、負(fù)及絕對壓力；可測正、負(fù)及絕對壓力；可作標(biāo)準(zhǔn)儀器，又可作標(biāo)準(zhǔn)壓力信號源?？勺鳂?biāo)準(zhǔn)儀器，又可作標(biāo)準(zhǔn)壓力信號源。 1. 1. 原理和結(jié)構(gòu)原理和結(jié)構(gòu) 靜力學(xué)平衡原理和帕斯卡定律靜力學(xué)平衡原理和帕斯卡定律。 用標(biāo)準(zhǔn)砝碼平衡被測壓力，又稱靜重活塞用標(biāo)準(zhǔn)砝碼平衡被測壓力，又稱靜重活塞式壓力計(jì)。式壓力計(jì)。結(jié)構(gòu)如圖結(jié)構(gòu)如圖3-73-7：壓力發(fā)

52、生部分和測量部分組成。：壓力發(fā)生部分和測量部分組成。3.4.1 3.4.1 活塞式壓力計(jì)活塞式壓力計(jì) (1)(1)壓力發(fā)生部分：手搖泵壓力發(fā)生部分：手搖泵4 4、手輪、手輪7 7旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)絲杠絲杠8 8、活塞、活塞( (手搖泵活塞手搖泵活塞)9)9、工作液。、工作液。工作液：潔凈的變壓器油或蓖麻油等。工作液：潔凈的變壓器油或蓖麻油等。 (2)(2)測量部分：測量活塞測量部分：測量活塞1 1、砝碼托盤、砝碼托盤1212、荷、荷重砝碼重砝碼2 2，、活塞筒，、活塞筒3 3。 活塞穩(wěn)定在某位置，工作液產(chǎn)生的壓力活塞穩(wěn)定在某位置，工作液產(chǎn)生的壓力P P0 0與活與活塞、托盤及砝碼產(chǎn)生的壓力相平衡，則：塞

53、、托盤及砝碼產(chǎn)生的壓力相平衡，則：AgmmP)(21PP被測壓力（被測壓力（PaPa）；）； m m1 1活塞、托盤的質(zhì)量（活塞、托盤的質(zhì)量（kgkg）；）；m m2 2砝碼質(zhì)量（砝碼質(zhì)量（kg kg ）；）； AA有效承受壓面積（有效承受壓面積（m m2 2）；gg重力加速度（重力加速度（m/sm/s2 2）。 （3-193-19） 2.2.誤差分析誤差分析 (1)(1)重力加速度的影響重力加速度的影響 重力加速度與海拔、緯度有關(guān)，用下式計(jì)算：重力加速度與海拔、緯度有關(guān)，用下式計(jì)算： gg使用地重力加速度（使用地重力加速度（m/sm/s2 2）；）；RR地球半徑（地球半徑（R = 6371R

54、 = 637110103 3m m）；）；HH使用地海拔（使用地海拔（m m）；）；使用地緯度。使用地緯度。RHg2180665. 9)2cos0025. 01 (（3-203-20） (2)(2)空氣浮力的影響空氣浮力的影響 考慮空氣浮力的影響，則應(yīng)在式考慮空氣浮力的影響，則應(yīng)在式(3-19)(3-19)中引進(jìn)修正因子如下：中引進(jìn)修正因子如下： 1 1當(dāng)?shù)乜諝饷芏龋ó?dāng)?shù)乜諝饷芏龋╧g/mkg/m3 3）；）；2 2砝碼材料密度（砝碼材料密度（kg/mkg/m3 3）。）。 2111K（3-213-21） (3) (3) 溫度變化的影響溫度變化的影響 當(dāng)環(huán)境溫度不是當(dāng)環(huán)境溫度不是2020時(shí)，進(jìn)

55、行溫度修正時(shí)，進(jìn)行溫度修正 1 1、2 2 活塞與活塞缸材料線膨脹系數(shù)（活塞與活塞缸材料線膨脹系數(shù)（-1-1）；）；TT工作環(huán)境溫度（工作環(huán)境溫度（）；）；A A0 02020時(shí)活塞的有效面積；時(shí)活塞的有效面積；壓力每變化壓力每變化9.80665 Pa9.80665 Pa時(shí)活塞有效面積的變化率。時(shí)活塞有效面積的變化率。)1)(20)(1 1021212AmmgTK（3-223-22） 當(dāng)活塞與活塞缸材料相同時(shí)當(dāng)活塞與活塞缸材料相同時(shí) EE活塞與活塞缸材料的彈性模量；活塞與活塞缸材料的彈性模量；泊松系數(shù)；泊松系數(shù)；rr活塞半徑；活塞半徑；RR活塞缸半徑?；钊装霃?。)2(1222rRrE（3-2

56、33-23） 3. 3.使用注意事項(xiàng)使用注意事項(xiàng) 應(yīng)檢查油路，密封；應(yīng)檢查油路，密封； 活塞在活塞筒中的部分等于活塞在活塞筒中的部分等于2/33/42/33/4活塞長；活塞長； 壓力計(jì)、砝碼編號一致，嚴(yán)禁互換；壓力計(jì)、砝碼編號一致，嚴(yán)禁互換； 加減法碼避免活塞突升突降。加減法碼避免活塞突升突降。 方法：加減法碼前關(guān)閉通往活塞的閥門，確認(rèn)所方法：加減法碼前關(guān)閉通往活塞的閥門，確認(rèn)所加減法碼無誤后，再打開閥門。加減法碼無誤后，再打開閥門。 測量時(shí)輕輕地轉(zhuǎn)動活塞：活塞和活塞筒測量時(shí)輕輕地轉(zhuǎn)動活塞：活塞和活塞筒間隙非常小，因而其間沿軸向粘滯油液產(chǎn)生的間隙非常小，因而其間沿軸向粘滯油液產(chǎn)生的剪力影響精確

57、測量。剪力影響精確測量。 鉛直：用活塞壓力計(jì)上的水泡調(diào)水平。鉛直：用活塞壓力計(jì)上的水泡調(diào)水平。 用作標(biāo)準(zhǔn)儀器時(shí)，綜合誤差應(yīng)不大于被用作標(biāo)準(zhǔn)儀器時(shí)，綜合誤差應(yīng)不大于被檢儀表基本誤差絕對值的檢儀表基本誤差絕對值的1/31/3；量程應(yīng)為測量上；量程應(yīng)為測量上限的限的1010100100，當(dāng)?shù)陀?，?dāng)?shù)陀?010時(shí)，應(yīng)更換壓力時(shí)，應(yīng)更換壓力計(jì)。計(jì)。 校驗(yàn)或檢定其他壓力表時(shí)的操作步驟，校驗(yàn)或檢定其他壓力表時(shí)的操作步驟，應(yīng)詳見相關(guān)指導(dǎo)手冊；當(dāng)校驗(yàn)真空表時(shí)，操作應(yīng)詳見相關(guān)指導(dǎo)手冊；當(dāng)校驗(yàn)真空表時(shí)，操作步驟略有不同，應(yīng)加以注意。步驟略有不同，應(yīng)加以注意?；钊綁毫τ?jì)活塞式壓力計(jì)活塞壓力計(jì)廣泛使用；活塞壓力計(jì)廣泛

58、使用；穩(wěn)定性，重復(fù)性和精度高；穩(wěn)定性，重復(fù)性和精度高；用于校驗(yàn)壓力表，變送器，數(shù)字壓力計(jì)等；用于校驗(yàn)壓力表，變送器，數(shù)字壓力計(jì)等；也用于精密壓力測量；也用于精密壓力測量；活塞壓力系統(tǒng)包括：活塞桿和活塞筒系統(tǒng)；活塞壓力系統(tǒng)包括：活塞桿和活塞筒系統(tǒng)；按照標(biāo)準(zhǔn)重力加速度按照標(biāo)準(zhǔn)重力加速度980.665cm/s980.665cm/s2 2生產(chǎn)。生產(chǎn)。基于帕斯卡定律及流體靜力學(xué)平衡原理；基于帕斯卡定律及流體靜力學(xué)平衡原理；作為國家基準(zhǔn)、工作基準(zhǔn)或壓力計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器。作為國家基準(zhǔn)、工作基準(zhǔn)或壓力計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器?；钊綁毫φ婵沼?jì)活塞式壓力真空計(jì)工作介質(zhì)：潔凈的壓縮空氣或瓶裝氮?dú)夤ぷ鹘橘|(zhì)：潔凈的壓縮空氣或瓶裝氮?dú)夤ぷ?/p>

59、介質(zhì)：壓縮空氣；工作介質(zhì)：壓縮空氣；克服了油的表面張力、粘度影響；克服了油的表面張力、粘度影響；沒有漏油問題，用于禁油類壓力計(jì)和傳感沒有漏油問題，用于禁油類壓力計(jì)和傳感器的標(biāo)定。器的標(biāo)定。3.4.2 3.4.2 浮球式壓力計(jì)浮球式壓力計(jì) 構(gòu)成：浮球、噴嘴、砝碼支架、專用砝碼構(gòu)成：浮球、噴嘴、砝碼支架、專用砝碼( (組組) )、流量調(diào)節(jié)器、氣體過濾器、底座、水平、流量調(diào)節(jié)器、氣體過濾器、底座、水平調(diào)節(jié)器，如圖調(diào)節(jié)器，如圖3-83-8。圖圖1 1 浮球式壓力計(jì)浮球式壓力計(jì) 原理圖原理圖 原理原理：壓縮空氣源經(jīng)過濾器減壓，再經(jīng)定壓縮空氣源經(jīng)過濾器減壓，再經(jīng)定值器調(diào)節(jié)到所需流量后值器調(diào)節(jié)到所需流量后，

60、由錐形噴嘴噴向浮球，由錐形噴嘴噴向浮球，氣壓使浮球漂浮起來。浮球上掛砝碼和砝碼架氣壓使浮球漂浮起來。浮球上掛砝碼和砝碼架。 當(dāng)浮球受力相平衡時(shí)，輸出一穩(wěn)定壓力當(dāng)浮球受力相平衡時(shí)，輸出一穩(wěn)定壓力P： AgmmmP)(321(3-24)(3-24)PP被測壓力；被測壓力；m m1 1、m m2 2和和m m3 3浮球、砝碼和砝碼架的質(zhì)浮球、砝碼和砝碼架的質(zhì)量；量； AA浮球最大截面積，浮球最大截面積，A=A= D D2 2/4/4。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1 1、內(nèi)置自動流量調(diào)節(jié)器，增減砝碼無須任何、內(nèi)置自動流量調(diào)節(jié)器，增減砝碼無須任何操作，即可得到精確的輸出壓力。操作，即可得到精確的輸出壓力。 2 2、工