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文檔簡(jiǎn)介

第2篇測(cè)量?jī)x表第(8學(xué)時(shí))第3章溫度測(cè)量(1學(xué)時(shí))

§3.3熱電偶測(cè)溫

§3.4熱電阻測(cè)溫§3.6非接觸測(cè)溫第4章濕度測(cè)量§4.3電子式濕度傳感器(0.5學(xué)時(shí))

第6章物位測(cè)量(0.5學(xué)時(shí))§6.1物位檢測(cè)的主要方法和分類§6.5聲學(xué)式物位檢測(cè)第5章壓力測(cè)量(1學(xué)時(shí))§5.2液柱式壓力計(jì)§5.3彈性壓力計(jì)

§5.4電氣式壓力檢測(cè)第7章流速及流量測(cè)量(0.5學(xué)時(shí))§7.1流速測(cè)量

§7.3流量測(cè)量方法和分類§7.6電磁流量計(jì)第8章熱量測(cè)量(0.5學(xué)時(shí))

§8.1熱阻式熱流計(jì)

§8.2熱量及冷量的測(cè)量第9章建筑環(huán)境測(cè)量(3學(xué)時(shí))

§9.1空氣中氣體污染物的測(cè)量

§9.2空氣含塵濃度及生物微粒的測(cè)量§9.3環(huán)境放射性測(cè)量§9.4環(huán)境噪聲測(cè)量§9.5建筑光環(huán)境測(cè)量第10章(0學(xué)時(shí))第11章電動(dòng)顯示儀表(1學(xué)時(shí))

§11.1概述§11.2模擬式顯示儀表

§11.3數(shù)字式顯示儀表§11.4智能式顯示儀表§11.5傳感器及變送器與顯示儀表的連接

內(nèi)容提要測(cè)量?jī)x表溫度測(cè)量濕度測(cè)量壓力測(cè)量物位測(cè)量流速及流量測(cè)量熱量測(cè)量建筑環(huán)境測(cè)量其他參數(shù)的測(cè)量電動(dòng)顯示儀表溫度檢測(cè)及儀表檢測(cè)方法3

溫度測(cè)量概述

膨脹式溫度計(jì)熱電偶測(cè)溫

熱電阻測(cè)溫接觸式測(cè)溫方法

非接觸測(cè)溫

集成型傳感器測(cè)溫

第2篇測(cè)量?jī)x表

建筑環(huán)境測(cè)試技術(shù)第3章溫度測(cè)量(1學(xué)時(shí))

§3.3熱電偶測(cè)溫

§3.4熱電阻測(cè)溫

§3.6非接觸測(cè)溫第2篇測(cè)量?jī)x表授課時(shí)間:1學(xué)時(shí)主要內(nèi)容:溫標(biāo)、膨脹式溫度計(jì)測(cè)溫、熱電偶測(cè)溫、熱電阻測(cè)溫、非接觸測(cè)溫、儀表。重點(diǎn)和難點(diǎn):

熱電偶測(cè)溫?zé)犭娮铚y(cè)溫教學(xué)法:新卡諾循環(huán)、串聯(lián)電勢(shì)遞推創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)法第3章溫度測(cè)量本章主要內(nèi)容膨脹式溫度計(jì)測(cè)溫?zé)犭娕紲y(cè)溫?zé)犭娮铚y(cè)溫溫標(biāo)儀表第3章溫度測(cè)量自學(xué)內(nèi)容:3.1-3.2

3-3熱電偶溫度計(jì)3.3.1.熱電偶的工作原理3.3.2.熱電偶的應(yīng)用定則3.3.3.熱電偶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)化3.3.4.熱電偶分類3.3.5.熱電偶的測(cè)溫系統(tǒng)?1-383-3熱電偶溫度計(jì)3.3.1.熱電偶的工作原理1.熱電效應(yīng):將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體組成一個(gè)閉和回路,如果兩端點(diǎn)的溫度不同,則回路中將產(chǎn)生一定大小的電流,這個(gè)電流的大小同材料的性質(zhì)以及節(jié)點(diǎn)溫度有關(guān),上述現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。這個(gè)現(xiàn)象是1821年Seebeck發(fā)現(xiàn)的故又稱為塞貝克效應(yīng)。圖3.3.124(1)熱電現(xiàn)象及測(cè)溫原理

圖(1)熱電現(xiàn)象圖(2)接觸電勢(shì)形成的過程圖(3)熱電偶原理及電路圖左圖閉合回路中總的熱電勢(shì)

當(dāng)兩種不同的導(dǎo)體接觸時(shí),由于兩者有不同的電子密度而產(chǎn)生的電勢(shì)。圖(a)擴(kuò)散,(b)穩(wěn)定電勢(shì)1.接觸電勢(shì)(珀?duì)栙N電勢(shì)):

接觸電勢(shì)

(珀?duì)栙N電勢(shì)):BTAT0——A,B材料的湯姆遜溫差系數(shù)2.溫差電勢(shì)BTAT0冷端熱端>>(湯姆遜溫差電勢(shì))

如果T0=const.,則EAB=3f(T1)-3f(T0)熱電偶回路中總熱電勢(shì)

探索·發(fā)現(xiàn)教學(xué)法:串聯(lián)電勢(shì)遞推創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)法自學(xué)內(nèi)容:

接上一講內(nèi)容:

3.6非接觸測(cè)溫3.6.1.熱輻射測(cè)溫的基本原理3.6.2.單色輻射高溫計(jì)3.6.3.全輻射高溫計(jì)3.6.4.比色高溫計(jì)3.6.5.紅外溫度計(jì)及紅外熱像儀?維恩公式

3000K以下,維恩公式:維恩位移定律絕對(duì)黑體的全輻射定律四次方定律絕對(duì)黑體實(shí)際物體Eoλ=3.6.1.熱輻射測(cè)溫的基本原理單色輻射強(qiáng)度Eoλ隨波長(zhǎng)變化:普朗克定律

3.6.2.單色輻射高溫計(jì)1.光學(xué)高溫計(jì)實(shí)際溫度和亮度溫度之間的關(guān)系亮度溫度的定義是:在波長(zhǎng)為λ的單色輻射中,若物體在溫度T時(shí)的亮度和絕對(duì)黑體在溫度為Ts時(shí)的亮度相等,則把絕對(duì)黑體溫度叫做被測(cè)物體在波長(zhǎng)為λ時(shí)的亮度溫度。亮度溫度總是低于物體實(shí)際溫度.1.光學(xué)高溫計(jì)

使用(1)0位檢查(2)調(diào)整目鏡和物鏡的位置(3)按下按鈕開關(guān),調(diào)節(jié)電阻,至燈絲隱滅TS(4)讀數(shù)修正T被測(cè)物體

2.光電高溫計(jì)3.使用單色輻射高溫計(jì)的注意事項(xiàng)(1)非黑體輻射的影響(2)中間介質(zhì)的影響(3)對(duì)被測(cè)對(duì)象的限定光電高溫計(jì)在更換反饋燈或光電器件時(shí),必須對(duì)整個(gè)儀表重新進(jìn)行調(diào)整和刻度3.6.3.全輻射高溫計(jì)斯特藩-波耳茲曼方程實(shí)際物體的真實(shí)溫度大于輻射溫度3.6.4.比色高溫計(jì)光學(xué)高溫計(jì)和全輻射高溫計(jì):測(cè)量準(zhǔn)確度常常要受到被測(cè)物體表面黑度變化和中間介質(zhì)等因素的影響,因而引起測(cè)量誤差。比色高溫法計(jì):測(cè)量準(zhǔn)確度高黑體:T=TS灰體:T=TS實(shí)際物體:3.6.5.紅外溫度計(jì)及紅外熱像儀它們主要由光學(xué)系統(tǒng)、紅外探測(cè)器、和電子測(cè)量線路(包括信號(hào)放大器及信號(hào)處理、顯示輸出等部分)組成。測(cè)低區(qū)常選用窗口:3-5μm波長(zhǎng)和8-13μm波長(zhǎng)絕對(duì)黑體(全輻射體)的單色輻射強(qiáng)度隨波長(zhǎng)的變化規(guī)律由普朗克定律確定:

式中E0λ——黑體的單色輻射強(qiáng)度(W/cm2?μm);

C1,C2——普朗克第一,二輻射常數(shù);

λ——輻射波長(zhǎng)(μm);

T——黑體的絕對(duì)溫度(K)。紅外溫度計(jì)及紅外熱像儀也是依據(jù)的是光譜輻射原理(普朗克定律)測(cè)溫的。1.紅外輻射:紅光以外的光線,波長(zhǎng)0.76~1000μm。

波長(zhǎng)/μm

任何溫度高于絕對(duì)零度(-273.16℃)的物體,都會(huì)發(fā)射或吸收紅外線,即紅外輻射。當(dāng)達(dá)到熱平衡時(shí),散發(fā)和吸收的輻射一樣多。物體紅外輻射的強(qiáng)度E和波長(zhǎng)λ分布取決于物體的溫度Τ和輻射率С

。紅外輻射

(輻射以電磁波和粒子(如α粒子、β粒子等)的形式向外放散。)λ3-133.6.5.紅外溫度計(jì)及紅外熱像儀它主要由光學(xué)系統(tǒng)、紅外探測(cè)器、和電子測(cè)量線路(包括信號(hào)放大器及信號(hào)處理、顯示輸出等部分)組成。測(cè)低區(qū)常選用2-15μm波長(zhǎng).

依據(jù)的是光譜輻射原理。由光學(xué)系統(tǒng)、紅外探測(cè)器、信號(hào)處理放大部分及顯示儀表等部分組成。

1.紅外溫度計(jì)AZ-8868紅外線測(cè)溫儀特點(diǎn):?形狀槍型?非接觸式帶鐳射指標(biāo)測(cè)量!

?

℃/℉切換功能!

?距離目標(biāo)比8:1

?自動(dòng)關(guān)機(jī),帶背光溫度范分辯率準(zhǔn)確度反應(yīng)時(shí)間

-20℃~+420℃(-4~788℉)1℃,1℉±2%或±2℃500ms3.6.5.紅外溫度計(jì)及紅外熱像儀2.紅外熱像儀采用紅外熱成像技術(shù):自然界中,一切物體都可以輻射紅外線,因此利用特殊的電子裝置測(cè)定目標(biāo)的本身和背景之間的紅外線差,可得到不同的紅外圖像,熱紅外線形成的圖像稱為熱圖。紅外熱像儀測(cè)溫原理1.黑體輻射公式

溫度在絕對(duì)零度以上的物體,都會(huì)因自身的分子運(yùn)動(dòng)而輻射出紅外線。通過紅外探測(cè)器將物體輻射的功率信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后,從而獲得溫度信號(hào)。2.斯特藩-玻耳茲曼定律

對(duì)應(yīng)于灰體ε為物體的發(fā)射率,需要對(duì)發(fā)射率進(jìn)行標(biāo)定以得到較為準(zhǔn)確的溫度3.6.5.紅外溫度計(jì)及紅外熱像儀3.6.5.紅外溫度計(jì)及紅外熱像儀紅外熱像儀(二維溫度場(chǎng))3.6.5.紅外溫度計(jì)及紅外熱像儀2.紅外熱像儀焦平面紅外探測(cè)器分為制冷型和非制冷型

非制冷型利用類似熱敏電阻原理,利用電橋產(chǎn)生電壓差來處理。把熱敏電阻有效地、高密度的封裝在焦平面上,來提高系統(tǒng)的空間分辨率。

3.6.5.紅外溫度計(jì)及紅外熱像儀非制冷型

非制冷型利用類似熱敏電阻原理。圖3.6.11非制冷型紅外焦平面熱像儀工作原理工作原理:如圖所示,橋式電路中,R1為內(nèi)置探測(cè)器,R2為工作探測(cè)器,R3、R4是橋式平衡電路的標(biāo)準(zhǔn)電阻,E是取樣電壓信號(hào)。(平衡時(shí)E=0,VR2=?·V0)把熱敏電阻有效地、高密度的封裝在焦平面上,來提高系統(tǒng)的空間分辨率。尺寸小,低成本。3,紅外溫度計(jì)及紅外熱像儀的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域:工業(yè)的溫度測(cè)量、生產(chǎn)過程監(jiān)控、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷、無損檢測(cè);國土調(diào)查、作物長(zhǎng)勢(shì)與產(chǎn)量預(yù)估以及許多基礎(chǔ)科學(xué)研究等領(lǐng)域。溫度轉(zhuǎn)換從普朗克定律可以得知,物體的溫度越高,其輻射得峰值能量就越偏向短波方向,故紅外熱像儀,特別是用以建筑檢測(cè)得紅外熱像儀,其工作波段通常在8-14μm的長(zhǎng)波波段,建筑用紅外檢測(cè)的溫度范圍一般在-20-100℃范圍內(nèi)。常見應(yīng)用

·電機(jī)檢測(cè)·變壓器檢測(cè)

3,紅外溫度計(jì)及紅外熱像儀的應(yīng)用紅外熱像儀應(yīng)用·貯存罐液位檢測(cè)·內(nèi)部屋頂檢查·管道泄漏檢測(cè)等等·耐火材料設(shè)備檢測(cè)

目標(biāo)尺寸與距離的關(guān)系紅外焦平面探測(cè)器的作用距離受探測(cè)器的靈敏度、分辨率,光學(xué)系統(tǒng)分辨率等影響。探測(cè)器的目標(biāo)距離系數(shù),決定了探測(cè)器的最大可用距離。一般而言,張角(視角)的大小取決于鏡頭焦距的設(shè)計(jì),焦距越小,漏斗的視角越大。(如目標(biāo)遠(yuǎn)鏡頭拉長(zhǎng),反之亦然。)4,紅外熱像儀的校準(zhǔn)

紅外系統(tǒng)的輸出電壓對(duì)應(yīng)到被測(cè)量物體的真實(shí)輻射溫度,因系統(tǒng)的狀態(tài)與很多因素有關(guān),如紅外器件的老化,光電轉(zhuǎn)換設(shè)備的老化,電子線路的噪聲,甚至環(huán)境溫度、濕度的變化都會(huì)影響到測(cè)量結(jié)果,故在使用前要校準(zhǔn)。一般調(diào)整系數(shù)A、B來校準(zhǔn),校準(zhǔn)曲線按下面公式描述:確保I與T關(guān)系正確。自學(xué)內(nèi)容:

參考文獻(xiàn)

[1].張永瑞,劉振起等編著.電子測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].西安電子科技大學(xué)出版社,2000.[2].田勝元,肖曰嶸編著.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理.中國建筑工業(yè)出版社.1988.[3].周渭,于建國編著.測(cè)試與計(jì)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].西安電子科技大學(xué).2004.

復(fù)習(xí)內(nèi)容常用溫標(biāo)及其關(guān)系物理分類溫度傳感器(現(xiàn)象、種類、范圍)溫度傳感器發(fā)展趨勢(shì)熱電效應(yīng)、接觸電勢(shì)和溫差電勢(shì)及其表達(dá)式熱電偶回路定律及證明溫度補(bǔ)償方法熱電阻的參數(shù)、分類、特性及應(yīng)用IC溫度傳感器的應(yīng)用

接上一講內(nèi)容:

?1-14第4章濕度測(cè)量干濕球濕度計(jì)露點(diǎn)濕度計(jì)電子式濕度傳感器濕度計(jì)的校準(zhǔn)建筑環(huán)境測(cè)試技術(shù)本章主要內(nèi)容4.1干濕球濕度計(jì)?1、普通干濕球溫度計(jì)普通干濕球溫度計(jì)由兩支完全相同的玻璃液體溫度計(jì)組成。一支溫包上什么也不包,另一支溫包上有潮濕的紗布,紗布下端浸在盛蒸餾水的小瓶里叫濕球溫度計(jì)。1、普通干濕球溫度計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法與儀器搖轉(zhuǎn)和讀數(shù),直到濕球溫度保持穩(wěn)定為止。計(jì)算方法空氣的相對(duì)濕度是干球溫度、濕球溫度、空氣流速和大氣壓力的函數(shù),用公式表示為:其中:Pn---在濕球溫度下空氣的飽和水蒸氣分壓力;

Pb---在干球溫度下空氣的飽和水蒸氣分壓力;

相對(duì)濕度反映濕空氣中水蒸氣含量接近飽和的程度。焓濕h-d圖缺點(diǎn):計(jì)算與查表不方便。2.電動(dòng)通風(fēng)干濕球溫度計(jì)將濕信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),有利于遠(yuǎn)傳。構(gòu)造:軸流風(fēng)機(jī)、鎳電阻、濕球紗布、盛水杯、測(cè)量橋路。4.2.露點(diǎn)濕度計(jì)露點(diǎn)溫度:將被測(cè)空氣冷卻,當(dāng)濕空氣冷卻到水蒸氣達(dá)到飽和并開始凝結(jié)出水分時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度。先測(cè)定露點(diǎn)溫度tL,根據(jù)tL確定該溫度下飽和水蒸氣壓力PL。PL即為被測(cè)空氣的水蒸氣分壓力Pn。1.露點(diǎn)濕度計(jì)采用兩只玻璃棒溫度計(jì),一只測(cè)量干球溫度,另一只放入黃銅盒內(nèi)測(cè)量露點(diǎn)溫度。根據(jù)測(cè)得的露點(diǎn)溫度和干球溫度通過查表得到對(duì)應(yīng)的露點(diǎn)溫度下的飽和蒸氣壓力和干球溫度下的飽和蒸氣壓力。缺點(diǎn):露點(diǎn)溫度不易測(cè)準(zhǔn)。4.2.2.光電式露點(diǎn)濕度計(jì)影響測(cè)量精度的因素:高度光潔的露點(diǎn)鏡;高精度的光學(xué)與熱電制冷調(diào)節(jié)系統(tǒng);采樣氣體需潔凈。屬于吸濕法測(cè)量,根據(jù)氯化鋰的吸濕特性和氯化鋰吸濕后電阻變化特性。一.傳感器形式:梳狀、柱狀。R感濕膜梳狀柱狀4.3電子式濕度傳感器4.3.1氯化鋰電阻濕度計(jì)為避免氯化鋰溶液發(fā)生電解,電極兩端應(yīng)接交流電。(%)1535557595RAB(K)80705232.312.35注意:最高使用溫度55℃,當(dāng)大于55℃,氯化鋰溶液容易蒸發(fā)。變送器將氯化鋰濕度測(cè)頭接入交流電橋,此電橋?qū)鞲衅鞯碾娮栊盘?hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟妷盒盘?hào)。此電壓經(jīng)放大、檢波整流變成與相對(duì)濕度成一定函數(shù)關(guān)系的直流電壓,再經(jīng)電壓-電流轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)0-10mA的電流信號(hào)。4.3.2高分子濕度傳感器1.高分子電容式濕度傳感器

根據(jù)電容公式可知,在電容兩個(gè)極板的面積和間距不變的情況下,當(dāng)介電常數(shù)發(fā)生變化時(shí)將引起電容值的變化。特點(diǎn):迅速吸濕、脫濕,滯后小,響應(yīng)快,不受氣流速度影響,測(cè)量范圍寬,抗污染能力強(qiáng),穩(wěn)定性好。2.高分子電阻式濕度傳感器

使用高分子固體電解質(zhì)材料制作感濕膜,當(dāng)相對(duì)濕度大時(shí),膜中的可移動(dòng)離子濃度增大,電阻減少,當(dāng)相對(duì)濕度降低時(shí),膜中的可運(yùn)動(dòng)離子濃度減少,電阻阻值增大。這樣可通過電極間的電阻值的變化測(cè)量相對(duì)濕度。

4.3.3金屬氧化物濕度傳感器1.金屬氧化物陶瓷濕度傳感器

由金屬氧化物多孔性陶瓷燒結(jié)而成。燒結(jié)體上有微孔,可使?jié)衩魧游交蜥尫潘肿?,造成其電阻值的改變?/p>

主要有MgCr2O4-TiO2陶瓷濕度傳感器、NiO陶瓷濕度傳感器。2.金屬氧化物膜濕度傳感器

原理:將調(diào)制好的金屬氧化物的糊狀物加工在陶瓷基片及電極上,采用燒結(jié)或烘干的方法使之固化成膜。這種膜的含濕量隨著外界空氣的含濕量的變化而變化,含濕量的變化又引起電阻阻值的變化,通過測(cè)量電阻之間的阻值即可測(cè)量相對(duì)濕度。特點(diǎn):傳感器電阻的對(duì)數(shù)值與濕度成線性關(guān)系,測(cè)濕范圍、工作溫度范圍寬。

4.4濕度計(jì)的校準(zhǔn)關(guān)鍵:①實(shí)現(xiàn)不同范圍內(nèi)維持恒定的相對(duì)濕度空間,②可作基準(zhǔn)的高精度標(biāo)定儀器,水的飽和蒸氣壓是溫度的函數(shù),溫度愈高,飽和蒸氣壓也愈高。當(dāng)向水中加入鹽類,溶液中的水分蒸發(fā)受到限制,使其飽和蒸氣壓降低,降低的程度與鹽類的種類有關(guān)。根據(jù)不同的鹽類對(duì)應(yīng)的飽和蒸氣壓不同,即對(duì)應(yīng)的相對(duì)濕度不同實(shí)現(xiàn)濕度傳感器的標(biāo)定。參考文獻(xiàn)

[1].張永瑞,劉振起等編著.電子測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].西安電子科技大學(xué)出版社,2000.[2].田勝元,肖曰嶸編著.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理.中國建筑工業(yè)出版社.1988.[3].周渭,于建國編著.測(cè)試與計(jì)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].西安電子科技大學(xué).2004.接上一講內(nèi)容:

第5章壓力測(cè)量?1-13液柱式壓力計(jì)彈性壓力計(jì)電氣式壓力檢測(cè)概述壓力檢測(cè)儀表的應(yīng)用與校準(zhǔn)本章主要內(nèi)容壓力垂直作用于物體表面上的力壓強(qiáng)垂直作用于單位面積物體表面上的力在建筑環(huán)境與設(shè)備的測(cè)試中,并不嚴(yán)格區(qū)分壓力和壓強(qiáng)。通常所說的壓力實(shí)際上是指壓強(qiáng)。壓差測(cè)量?jī)蓚€(gè)壓力之差稱壓差表壓力壓力儀表指示的壓力值PJPBPZ1、基本概念5.1概述壓力單位:帕(Pa)

N/m2,國際單位,兆帕(MPa)106Pa工程大氣壓,kgf/cm2,98070Pa

約等于一個(gè)大氣壓(1.013e+5Pa),“自來水壓頭是5公斤”,用的就是這個(gè)單位。mmH2O,9.81PammHg

,133Pa5.1.2.壓力測(cè)量?jī)x表的分類1.液柱式壓力計(jì)2.彈性式壓力計(jì)3.電氣式壓力計(jì)4.負(fù)荷式壓力計(jì)5.1.1.壓力測(cè)量方法1.平衡法壓力測(cè)量2.彈性法壓力測(cè)量3.電氣法壓力測(cè)量5.2液柱式壓力計(jì)分類U型管壓力計(jì)單管壓力計(jì)斜管式微壓計(jì)特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,準(zhǔn)確度比較高,常用于測(cè)量低壓、負(fù)壓、差壓。缺點(diǎn):體積大,讀數(shù)不方便,玻璃管易損壞。1.U型管壓力計(jì)假設(shè)被測(cè)的介質(zhì)為氣體,可忽略被測(cè)介質(zhì)的高度形成的靜壓值。根據(jù)流體靜力學(xué)原理可得:U型管內(nèi)徑一般為5-20mm,為了減少毛細(xì)現(xiàn)象管子內(nèi)徑一般不少于10mm,P2P1U型管h1h20壓差ΔP即是表壓。2.單管式壓力計(jì)

因?yàn)锳1、A2為常數(shù),這樣可通過一次讀數(shù)進(jìn)行壓差測(cè)量。當(dāng)A2/A1很小時(shí),h1可忽略,公式簡(jiǎn)化為:

PdPx直管h1h23、斜管式壓力計(jì)P1P2斜管h1h2L主要用于測(cè)量微小的壓力、負(fù)壓和壓差。為了減少讀數(shù)的相對(duì)誤差,拉長(zhǎng)液柱,將測(cè)量管傾斜放置。

4.液柱式壓力計(jì)的測(cè)量誤差及其修正1.環(huán)境溫度變化的影響及修正h

對(duì)于一般的工業(yè)測(cè)量,主要考慮工作液密度變化對(duì)壓力測(cè)量的影響。修正公式為:2.

重力加速度變化的影響及修正g標(biāo)準(zhǔn)重力加速度下的工作液柱高度使用地點(diǎn)的工作液柱高度3.毛細(xì)現(xiàn)象的影響為了減少該誤差,通常要求測(cè)量管的內(nèi)徑一般不小于10mm。5.3彈性式壓力計(jì)原理:彈性壓力表是利用各種不同形狀彈性感壓元件在被測(cè)壓力的作用下,產(chǎn)生彈性變形制成的測(cè)壓儀表特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固可靠、測(cè)壓范圍廣、使用方便、造價(jià)低廉、有足夠的精度,可遠(yuǎn)傳常用彈性壓力表:彈簧管式膜片(盒)式波紋管式5.3.1.膜片:使用時(shí)周邊夾緊,測(cè)低壓、微壓。將兩塊膜片沿周邊對(duì)焊起來,形成一膜盒,膜盒式微壓計(jì)通常用于測(cè)量爐膛和煙道尾部負(fù)壓。精度等級(jí)為2.5,最高可達(dá)1.5級(jí)。PxPxPxPx平薄片波紋片膜盒2.波紋管:開口端固定,封閉端的位移作為輸出,由于波紋管的位移相對(duì)較大,故靈敏度高,常用于測(cè)量較低的壓力(1.0-106Pa)精度等級(jí)1.5級(jí)。Px3.彈簧管:?jiǎn)稳椈晒芏嗳椈晒?/p>

彈簧管在量程范圍內(nèi)自由端的位移一般為7-8o,彈簧管作成多圈時(shí),自由端的位移可達(dá)45o。彈簧管的自由端的位移可通過杠桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng),這種機(jī)構(gòu)的指針最大轉(zhuǎn)角為180o,通常作成90度的回轉(zhuǎn)角。最常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為杠桿—扇形齒輪機(jī)構(gòu),可使指針轉(zhuǎn)動(dòng)270o。5.4電氣式壓力檢測(cè)

5.4.1.壓電材料及壓電式壓力傳感器

5.4.2.應(yīng)變片與應(yīng)變式壓力傳感器

5.4.3.壓阻元件與壓阻式壓力傳感器

5.4.1.壓電材料及壓電式壓力傳感器壓電效應(yīng):壓電材料在受壓時(shí)會(huì)在其表面產(chǎn)生電荷,產(chǎn)生的電荷量與所受的壓力成正比。壓電材料:?jiǎn)尉w,例如石英、酒石酸鉀鈉等多晶體,例如壓電陶瓷,在沒有極化之前,因各單晶體的壓電效應(yīng)都互相抵消表現(xiàn)為電中性,為此必須對(duì)壓電陶瓷先進(jìn)行極化處理,經(jīng)極化處理的壓電陶瓷具有非常高的壓電系數(shù),為石英的幾百倍。特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,小巧輕便,工作可靠,具有線性度高量程范圍大等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn):但是由于產(chǎn)生的電荷量少,因此后續(xù)需加高阻抗的直流放大器。由于晶體邊緣上存在漏電現(xiàn)象,因此不能用于穩(wěn)態(tài)測(cè)量。2,壓電式壓力傳感器結(jié)構(gòu)5.4.2.應(yīng)變片與應(yīng)變式壓力傳感器1.原理:應(yīng)變片受壓時(shí),電阻的尺寸L、S發(fā)生變化,引起電阻的變化2.膜片應(yīng)變片的應(yīng)力分析其膜片受到從下向上的壓力時(shí),中心區(qū)受拉應(yīng)力(假設(shè)應(yīng)力為正),周邊區(qū)受壓應(yīng)力(應(yīng)力為負(fù)),在R=0處應(yīng)力達(dá)到正的最大值,而在大約距中心60%的地方應(yīng)力為0。

優(yōu)點(diǎn):①溫度補(bǔ)償,②使輸出信號(hào)加倍。注意:供給橋路的電流要恒定,即為一恒流源。輸出電壓為10-100多毫伏,后續(xù)一般要加電壓放大電路。壓阻元件及測(cè)量橋路5.4.3.壓阻元件與壓阻式壓力傳感器壓阻元件5.5壓力檢測(cè)儀表的選擇與校驗(yàn)5.1.壓力檢測(cè)儀表的選擇①測(cè)壓范圍,②被測(cè)介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì),③測(cè)試精度要求。1.儀表量程選用為保證安全性,壓力較穩(wěn)定時(shí),最大工作壓力不超過儀表量程的3/4,壓力波動(dòng)較大時(shí),最大工作壓力不超過儀表量程的2/3。為保證準(zhǔn)確度,最小工作壓力不低于滿量程的1/3。

2.儀表精度的選擇

根據(jù)在測(cè)量時(shí)允許的最大測(cè)量誤差選擇儀表,可根據(jù)儀表的精度等級(jí)算出用該儀表測(cè)量可能引起的最大示值絕對(duì)誤差。另外在選擇儀表時(shí)不需一味追求高精度,只要滿足測(cè)量

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