壓力基礎(chǔ)知識(shí)-課件

壓力測(cè)量技術(shù)2005-5-11BeiJingConST,Co.,Ltd.1ppt課件壓力測(cè)量技術(shù)壓力和壓力單位壓力測(cè)量壓力測(cè)量儀表壓力計(jì)數(shù)字壓力計(jì)壓力測(cè)量儀表的檢定與校準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)2ppt課件1643年托里拆利試驗(yàn)——充滿水銀玻璃管倒置,產(chǎn)生水銀柱——大氣對(duì)地球有壓力作用和抽真空試驗(yàn)；1647年帕斯卡定律——證實(shí)大氣壓力隨高度變化的普遍規(guī)律；密閉容器內(nèi)壓力均勻傳導(dǎo)；

——測(cè)量大氣壓力的水銀-真空儀表命名氣壓計(jì)；1660年波意耳定律——溫度不變，氣體壓力與體積的乘積為常數(shù)；1663年胡克定律——封閉容器內(nèi)氣體壓力是自由粒子對(duì)器壁不斷劇烈碰撞的結(jié)果；1738年伯努利定律——將氣體壓力的碰撞理論發(fā)展到解析法推導(dǎo)波意耳定律；氣體體積不變時(shí)，溫度與氣體壓力成正比；

——預(yù)示了查理—蓋呂薩克定律；壓力定律3ppt課件1811年阿伏伽德羅定律——相同溫度和壓力下，相同體積的純凈氣體，含有相同分子數(shù)；1847年至1859年焦耳、克勞修斯和麥克斯韋等研究了氣體壓力動(dòng)力學(xué)理論。認(rèn)為：

壓力是單位體積的分子動(dòng)能

式中ke

——

分子動(dòng)能；N——

單位體積的分子數(shù)目；

V——

體積；

——流體速度；——流體密度

R——

適比氣體常數(shù)道而頓分壓定律——?jiǎng)幽芸梢韵嗉?，壓力也可以相?/p>

混合氣體壓力=各氣體分壓力之和壓力定律4ppt課件流體壓力流體的伯努利方程式中：p—靜壓力；—

動(dòng)壓力；—?jiǎng)菽軌毫?；?duì)于流體場(chǎng)合的不同，引出了不同的壓力概念和壓力測(cè)量壓力測(cè)量：靜壓力、動(dòng)壓力（激波、風(fēng)壓、脈動(dòng)壓力）、液柱壓力、、差壓（流量測(cè)量、熱能測(cè)量）、臨界態(tài)壓力（溫度壓力、滲透壓、化學(xué)氣體分壓、蒸氣壓）5ppt課件流體靜壓力靜壓力定義：壓力隨時(shí)間變化為p/S；p/min

p/S≤（1%壓力計(jì)分辨率）

p/min≤（5%壓力計(jì)分辨率）定義壓力p為靜壓力。通常所稱壓力既指靜壓力。6ppt課件牛頓壓力（1N）牛頓外力F作用在某一物體，在（1m2）接觸面積A上，產(chǎn)生帕斯卡壓力P。壓力單位——帕斯卡Pa壓力P作用力F受力面積

A7ppt課件液體壓力P=gh液柱高度hmm液柱壓力1某一高度的液柱將在底面產(chǎn)生壓力P1mm高度的水銀產(chǎn)生1毫米汞柱（mmHg）的壓力；壓力單位——毫米汞柱（mmHg）1mm高度的水柱產(chǎn)生1毫米水柱（mmH2O）的壓力；壓力單位——毫米水柱（mmH2O）8ppt課件托里拆利定理的壓力——液柱在重力作用下產(chǎn)生壓力P。P——壓力——液體的密度；h——液柱的高度壓力單位——毫米汞柱（mmHg）

毫米水柱（mmH2O）壓力P與面積無關(guān)；液柱h越高，壓力P越大。液柱密度越大，壓力P越大。引出了液體氣壓計(jì)、液體壓力/真空計(jì)、微壓計(jì)液柱壓力29ppt課件差壓壓力根據(jù)伯努利方程可得差壓僅考慮靜壓，則差壓為用于流量或流速測(cè)量引出了——差壓開方器儀表差壓流量積算儀表10ppt課件壓力和壓力單位地球表面空氣柱的作用也形成壓力。大氣壓力——地球表面空氣柱所形成的壓力。大氣壓力隨海跋高度而改變，海跋越高，大氣壓力越小。大氣壓力單位常用bar、mbar、mmHg或mmH2O表示。大氣層海平面大氣壓力

1bar海跋氣壓0.4bar外大氣層氣壓0.01bar大氣壓力

0.01bar1bar外空間外空間氣壓0bar11ppt課件大氣層海平面海跋高度真空（度）大氣壓力外空間大氣壓力零位差壓絕對(duì)壓力零位表壓力零位正壓負(fù)壓壓力A壓力B絕對(duì)壓力外大氣層壓力之間的關(guān)系12ppt課件真空（度）大氣壓力零位差壓絕對(duì)壓力零位表壓力零位正壓負(fù)壓壓力A壓力B絕對(duì)壓力大氣壓力壓力之間的關(guān)系13ppt課件絕對(duì)壓力

絕對(duì)壓力——高于絕對(duì)壓力零位的壓力值。

既相對(duì)于真空的壓力

一般認(rèn)為，絕對(duì)壓力=表壓力

+

大氣壓力絕對(duì)壓力零位絕對(duì)壓力大氣壓力表壓力14ppt課件表壓力

表壓力——以大氣壓力為基準(zhǔn)大于或小于大氣壓力的壓力值（相對(duì)壓力——相對(duì)于大氣壓力）。（正壓與負(fù)壓的統(tǒng)稱）一般來說，表壓力=絕對(duì)壓力

-大氣壓力大氣壓力零位表壓力大氣壓力正壓負(fù)壓15ppt課件表壓力

表壓力——以大氣壓力為基準(zhǔn)大于或小于大氣壓力的壓力值（相對(duì)壓力——相對(duì)于大氣壓力）。（正壓與負(fù)壓的統(tǒng)稱）表壓力210大氣壓力壓力hP=ρ?g?h16ppt課件正壓

正壓

——以大氣壓力為基準(zhǔn)，高于大氣壓力的壓力。（相對(duì)壓力——相對(duì)于大氣壓力）大氣壓力零位大氣壓力正壓負(fù)壓210大氣壓力壓力hP=ρ?g?h17ppt課件負(fù)壓（真空）負(fù)壓（真空）——以大氣壓力為基準(zhǔn)，低于大氣壓力的壓力值。（相對(duì)壓力——相對(duì)于大氣壓力）大氣壓力零位大氣壓力正壓負(fù)壓18ppt課件210低壓力高壓力h差壓P1-P2=ΔPΔP=ρ?g?h差壓——兩個(gè)壓力之間的壓力差值。高壓力P1低壓力P2差壓ΔPΔP19ppt課件壓力計(jì)量單位壓力單位名稱——帕[斯卡]壓力單位符號(hào)Pa帕[斯卡]也是國際單位制（SI）壓力單位；

是法定壓力計(jì)量單位帕[斯卡]——1牛頓（N）的力均勻而垂直作用在1平方米（m2）面積上所產(chǎn)生的壓力

1Pa=N/m2Pa量值小，常用千帕[kPa

]、兆帕[1MPa]表示

1kPa=103Pa；1MPa=106Pa20ppt課件其它壓力計(jì)量單位-工程大氣壓壓力單位名稱——工程大氣壓壓力單位符號(hào)（kgf/cm2）工程大氣壓曾是工程技術(shù)中應(yīng)用廣泛的壓力單位工程大氣壓——1公斤力（kgf/cm2）垂直作用在1平方厘米（cm2）的單位面積上所產(chǎn)生的壓力

1kgf/cm2=98066.5Pa1Pa=1.0197210-5kgf/cm21MPa=10.1972kgf/cm221ppt課件壓力單位名稱——

毫米水柱壓力單位符號(hào)——

（mmH2O）1毫米水柱——是溫度為4℃，水的密度為1g/cm3，g=980.665cm/s2

條件下，1毫米水柱高度所產(chǎn)生的壓力值1mmH2O=9.80665Pa；

1Pa=0.1097mmH2O其它壓力計(jì)量單位-毫米水柱22ppt課件壓力單位名稱——

毫米汞柱壓力單位符號(hào)——

（mmHg）1毫米汞柱——是溫度為0℃，汞的密度為13.595g/cm3，g=980.665cm/s2

條件下，1毫米汞柱高度所產(chǎn)生的壓力值1mmHg=133.3224

Pa；

1Pa=0.0075

mmHg其它壓力計(jì)量單位-毫米汞柱23ppt課件壓力單位名稱——

巴壓力單位符號(hào)——

（bar）巴是1948年國際計(jì)量大會(huì)通過的壓力單位，西歐國家通用。在氣象中常用毫巴作為氣壓的壓力單位1bar=1000mbar=100kPa；

其它壓力計(jì)量單位-巴24ppt課件kgf/cm2MPa

barkPambarpsimmH2ommHgatm10.09806650.98066598.0665980.66514.223110000735.5590.9678410.19716110100010000145.036101971.67500.619.86921.019720.11100100014.503610197.16750.0620.986920.0101970.0010.011100.145101.97167.500620.0098690.00101970.00010.0010.110.014510.197160.7500620.00098690.070310.0068950.068956.89568.951703.0851.71570.068050.00010.00000980.0000980.0098060.0980.001422310.07355590.00009670.00135950.00013320.00133320.133321.333210.019336413.595110.00131571.0332280.1013251.0132506101.3251013.250614.6957410332.287601常用壓力計(jì)量單位換算表25ppt課件壓力單位名稱——磅力每平方英寸（psi或p.s.i）（poundforcepersquareinch）壓力單位符號(hào)——

(bf/in2)

psi

是英制壓力計(jì)量單位，英美國家通用。

有時(shí)用psig——表壓單位

psid

——差壓單位

psia

——絕壓單位1bf/in2=6.894757

kPa

100kPa=14.5038bf/in2其它壓力計(jì)量單位——psi26ppt課件壓力的測(cè)量27ppt課件壓力測(cè)量的條件壓力量的物理感受感壓元件感壓原理、壓力量的物理變換壓力/機(jī)械位移/電信號(hào)/光信號(hào)/溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換壓力量的指示讀數(shù)物理變換信號(hào)的指示/刻劃/顯示/圖示/記錄28ppt課件壓力量的物理感受感壓元件

活塞、U型管、單管、斜管、波登管、波紋管、膜合、膜片、鐘罩、電容、電感、壓敏電阻、壓電晶體、光纖、光敏材料感壓原理

感壓元件或感壓元件組合的物理實(shí)現(xiàn)；29ppt課件壓力量的物理變換

壓力/機(jī)械位移轉(zhuǎn)換直線位移（法向位移）：活塞（圓柱、圓球）、U型管、單管、波紋管、膜合、膜片、鐘罩、弧度位移：波登管、膜合、膜片壓力/電信號(hào)轉(zhuǎn)換頻率信號(hào)：壓電晶體、電容、電感、硅壓敏電阻電壓信號(hào)：應(yīng)變電阻、硅壓敏電阻、錳銅電阻壓力/光信號(hào)轉(zhuǎn)換電流信號(hào)：光纖、光敏材料壓力/溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換實(shí)用壓力溫標(biāo)30ppt課件壓力量的指示讀數(shù)

物理變換信號(hào)的壓力量值的表達(dá)直接指示指針/液面的刻劃線光柱顯示/二次儀表/二次數(shù)顯儀表物理變換信號(hào)的數(shù)字計(jì)算圖示曲線記錄儀、無紙記錄儀表現(xiàn)場(chǎng)儀表、集散系統(tǒng)（DCS）、現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)（FCS）分析決策、智能儀表31ppt課件大氣壓力測(cè)量托里拆利實(shí)驗(yàn)

(EvagelistaTorricelli)----水銀氣壓計(jì)----大氣壓力測(cè)量真空大氣壓力760mmHg760mm水銀32ppt課件210大氣壓力壓力測(cè)量

靜止時(shí)（靜壓力條件下）兩邊大氣壓力的作用應(yīng)使兩邊液面相等

當(dāng)某一邊壓力大于或小于大氣壓力時(shí)，實(shí)現(xiàn)表壓測(cè)量

當(dāng)某一邊壓力大于大氣壓力時(shí)，實(shí)現(xiàn)正壓測(cè)量

當(dāng)某一邊壓力小于大氣壓力時(shí)，實(shí)現(xiàn)負(fù)壓測(cè)量33ppt課件差壓測(cè)量P1-P2=ΔP差壓——在型管兩邊施加兩個(gè)不同壓力

P1和P2當(dāng)壓力P1壓力P2時(shí)，正差壓（ΔP）當(dāng)壓力P1

壓力P2時(shí)，負(fù)差壓（-ΔP）P1-P2=-ΔPPP1P234ppt課件U型管壓力計(jì)測(cè)量壓力

——在U型管的一端施加壓力P，

在U型管的另一端，U型管壓力計(jì)測(cè)量該壓力P

U型管壓力計(jì)讀數(shù)為該壓力測(cè)量值P壓力的測(cè)量PPP=ρ?g?h35ppt課件壓力表測(cè)量壓力——在管的一端施加壓力P，在管的另一端，壓力表測(cè)量該壓力P

壓力表讀數(shù)M為該壓力測(cè)量值P壓力的測(cè)量PMP=M36ppt課件壓力計(jì)測(cè)量壓力——在管的一端施加壓力P，在管的另一端，壓力計(jì)測(cè)量該壓力P

壓力計(jì)讀數(shù)Dig

為該壓力測(cè)量值P壓力的測(cè)量P=DigP1.0000kPa數(shù)字壓力計(jì)37ppt課件P

P/A壓力變送器1.000kPa二次顯示儀表4-20mA壓力變送器測(cè)量壓力——在壓力管道中有壓力P，在引壓管的另一端，壓力變送器測(cè)量該壓力,將壓力變送為4-20mA

電流信號(hào),電流信號(hào)經(jīng)二次顯示儀表讀數(shù)Dig

為該壓力測(cè)量值P壓力的測(cè)量P=Dig38ppt課件P

P/A壓力變送器1.000kPa二次顯示儀表4-20mA計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS數(shù)據(jù)總線壓力的測(cè)量集散控制系統(tǒng)測(cè)量壓力——在壓力管道引壓管的壓力變送器測(cè)量該壓力P，將壓力變送為4-20mA

電流信號(hào),電流信號(hào)經(jīng)二次顯示儀表或直接傳輸給集散控制系統(tǒng)讀數(shù)Dig

為該壓力測(cè)量值PP=Dig39ppt課件壓力表——以大氣壓力為基準(zhǔn)，用于測(cè)量大于大氣壓力的儀表

壓力測(cè)量儀表

40ppt課件真空表——以大氣壓力為基準(zhǔn)，用于測(cè)量小于大氣壓力的儀表

壓力測(cè)量儀表

41ppt課件壓力真空表——以大氣壓力為基準(zhǔn)，用于測(cè)量大于和小于大氣壓力的儀表

壓力測(cè)量儀表

42ppt課件絕壓表（絕對(duì)壓力表的簡稱）——以絕對(duì)壓力零位為基準(zhǔn)，用于測(cè)量絕對(duì)壓力的儀表。同壓力表相比：絕壓表的零位為壓力真空表的-100kPa

標(biāo)度點(diǎn)絕壓表的100kPa標(biāo)度點(diǎn)為壓力表的零位

壓力測(cè)量儀表

43ppt課件差壓表——有兩個(gè)引壓口，能指示出兩個(gè)壓力P1與P2差值的壓力測(cè)量儀表

壓力測(cè)量儀表

P1P244ppt課件

壓力測(cè)量儀表

壓力變送器——將壓力量變換為4~20mA\0~10mA電流量或變換為0~5V電壓量的壓力測(cè)量變換裝置。

電流信號(hào)、電壓信號(hào)經(jīng)二次顯示儀表讀數(shù)Dig

指示為該壓力測(cè)量值P。壓力/電信號(hào)的變換利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)量。P

P/A壓力變送器1.000kPa二次顯示儀表4-20mA45ppt課件壓力變送器實(shí)物圖

壓力測(cè)量儀表

46ppt課件壓力變送器實(shí)物圖

壓力測(cè)量儀表

47ppt課件

壓力測(cè)量儀表

壓力變送器的供電——24V供電

壓力變送器的測(cè)量——兩線制測(cè)量

24V供電壓力變送器4-20mA二次顯示儀表48ppt課件

壓力測(cè)量儀表

壓力儀表的測(cè)量范圍——0~F.S壓力：0-100kPa

0-160kPa

0-250kPa

0-400kPa

0-600kPa

0-1MPa0-1.6MPa

0-2.5MPa0–4MPa

0-6MPa

0-10MPa0-16MPa0-25MPa0–40MPa

0-60MPa

0-100MPa

0-160MPa

0-250MPa

0–400MPa

0-600MPa

壓力真空：-

100-60kPa

-

100-150kPa

-

100-300kPa

-100-500kPa

-

100-900kPa-

100-1.5MPa

-

100-2.40MPa

真空：-

100-0kPa49ppt課件

壓力測(cè)量儀表

壓力儀表的精度等級(jí)——一般壓力儀表的精度等級(jí)：

1.0級(jí)1.6級(jí)2.5級(jí)4.0級(jí)精密壓力儀表的精度等級(jí)：

0.1級(jí)0.16

級(jí)0.25級(jí)0.4級(jí)50ppt課件

壓力測(cè)量儀表

壓力儀表的測(cè)量準(zhǔn)確度——用測(cè)量范圍內(nèi),示值的最大允許誤差或滿量程誤差表示.最大允許誤差或滿量程誤差

=精度等級(jí)

測(cè)量上限值=1.0級(jí)1.6級(jí)2.5級(jí)4.0級(jí)F.S一般壓力儀表最大允許誤差=F.S0.1級(jí)0.16級(jí)0.25級(jí)0.40級(jí)精密壓力儀表最大允許誤差51ppt課件-

壓力測(cè)量儀表

壓力變送器的測(cè)量范圍——壓力：0-10kPa

0-16kPa

0-20kPa

0-25kPa0-30kPa0-35kPa0-40kPa0-60kPa

0-100kPa

0-160kPa

0-200kPa0-250kPa0-400kPa0-600kPa

0-1MPa

0-1.6MPa

0-2.5MPa0–4.0MPa

0-6.0MPa

0-10MPa

0-16MPa

0-25MPa

0-30MPa

0–40MPa

0-60MPa

0-100MPa0-160MPa

0-250MPa0–400MPa

0-600MPa

壓力真空：-100kPa-100kPa真空：-

100-0kPa52ppt課件壓力變送器的測(cè)量范圍53ppt課件壓力變送器的測(cè)量范圍54ppt課件

壓力測(cè)量儀表

壓力變送器的精度等級(jí)——

一般:0.1級(jí)0.2級(jí)0.25級(jí)0.4級(jí)0.5級(jí)特殊:1.0級(jí)2.0級(jí)55ppt課件

壓力測(cè)量儀表

壓力變送器的測(cè)量準(zhǔn)確度——用測(cè)量范圍內(nèi),示值的最大允許誤差或滿量程誤差表示.最大允許誤差或滿量程誤差

=精度等級(jí)

測(cè)量上限值=0.1級(jí)0.2級(jí)0.25級(jí)0.4級(jí)0.5級(jí)F.S一般壓力變送器最大允許誤差=F.S1.0級(jí)2.0級(jí)特殊壓力變送器最大允許誤差56ppt課件

壓力計(jì)

液體壓力計(jì)——依據(jù)U型管測(cè)量原理——（微壓壓力）活塞壓力計(jì)——依據(jù)砝碼-活塞系統(tǒng)測(cè)量原理（中高壓壓力、測(cè)量準(zhǔn)確度高——標(biāo)準(zhǔn)器）數(shù)字壓力計(jì)——依據(jù)壓力傳感器的測(cè)量原理（任何壓力）57ppt課件數(shù)字壓力計(jì)58ppt課件壓力傳感器放大器數(shù)字轉(zhuǎn)換電路計(jì)算機(jī)處理數(shù)字顯示數(shù)字壓力計(jì)

數(shù)字壓力計(jì)

依據(jù)壓力傳感器測(cè)量原理的測(cè)量儀器,采用數(shù)字顯示壓力值.59ppt課件-

壓力測(cè)量儀表

數(shù)字壓力計(jì)的測(cè)量范圍——壓力：0-2kPa

0-5kPa

0-10kPa

0-20kPa

0-25kPa

0-40kPa0-60kPa

0-100kPa

0-160kPa

0-250kPa

0-400kPa

0-600kPa

0-1MPa

0-1.6MPa

0-2.5MPa

0–4.0MPa

0-6.0MPa

0-10MPa

0-16MPa

0-25MPa

0-30MPa

0–40MPa

0-60MPa

0-80MPa0-100MPa

0-160MPa0-250MPa壓力真空：-100kPa-0-100kPa

真空：-

100-0kPa

60ppt課件

壓力測(cè)量儀表

數(shù)字壓力計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度——用測(cè)量范圍內(nèi),示值的最大允許誤差或滿量程誤差表示.

±0.02%F.S±0.05%F.S±0.1%F.SF.S——滿量程值

±0.02%、±0.05%與±0.1%分別表示數(shù)字壓力計(jì)的基本誤差。61ppt課件補(bǔ)償式微壓計(jì)(U型管測(cè)量原理)62ppt課件活塞式絕對(duì)壓力計(jì)63ppt課件標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計(jì)64ppt課件標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計(jì)65ppt課件標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計(jì)66ppt課件壓力儀表檢測(cè)利用了U型管壓力計(jì)的測(cè)量原理既U型管一端接壓力標(biāo)準(zhǔn)，在另一端接被測(cè)壓力儀表壓力標(biāo)準(zhǔn)包括：活塞壓力計(jì)、數(shù)字精密壓力計(jì)、指針式精密壓力表被測(cè)壓力儀表：指針式工作壓力表、壓力變送器、數(shù)字壓力表數(shù)字精密壓力計(jì)指針式精密壓力表壓力變送器指針式