彈性壓力表介紹

彈性壓力表

彈性壓力計是基于彈性元件受力變形的性質來實現(xiàn)壓力測量的。根據彈性元件的類型不同，可分為彈簧管壓力表，膜盒微壓計，波紋管差壓計及膜片壓力表（或差壓計）等。一、彈性壓力表的工作原理

壓力可測量的變形傳動機構放大刻度盤指示彈性元件是壓力計的感受件，類型：彈簧管、膜片（膜盒）、波紋管1、彈簧管（波登管）彈簧管是一種橫截面積為橢圓或扁圓形的空心薄壁管。形狀有：單圈彈簧管、螺旋形多圈彈簧管、S形等多圈彈簧管彈簧管的材料：一般為黃銅、磷青銅、鈹青銅及鎳鉻不銹鋼等2單圈彈簧管其圓弧角一般為270°，橫截面主要是扁圓形。3

彈簧管的開口端固定在儀表基座上，稱為固定端。壓力信號由開口端（表接頭）引入彈簧管內。彈簧管另一端封閉，稱為自由端。當被測壓力引入彈簧管后，自由端將產生相應的位移，此位移通過與彈簧管鉸連的連桿傳遞給儀表的放大指示機構。42、波紋管

波紋管是一種帶波紋的薄壁圓筒，一端開口并固定于儀表基座上，為固定端；另一端封閉，為自由端。使用時，壓力信號引入筒內或筒外，前者使波紋管受拉，后者使波紋管受壓，因而都將使自由端產生軸向位移。5

在波紋管材料比例極限范圍內，波紋管自由端的軸向位移△L與被測壓力呈線性關系.

常用的波紋管直徑多為7mm～150mm，管壁厚度為0.08mm～0.3mm。由于波紋管本身剛度較小，通常與螺旋形彈簧組合使用。組合使用時，被測壓力主要由彈簧的彈性反力平衡，波紋管只起隔離介質的作用。組合使用可以改善彈性元件的輸出特性，如減小遲滯時間、增大線性區(qū)、擴大儀表量程等。63.膜片

膜片是一種圓形彈性薄片，分為平膜片及波紋膜片兩種。

波紋膜片上壓有一些環(huán)形波紋，其撓度（膜片中心位移量）比平膜片大1～2倍，所以目前大多采用波紋膜片。

波紋膜片的波紋形狀有梯形波形、鋸齒波形及正弦波形三種。波紋形狀，特別是波紋高度H與膜片厚度h之比（H/h），對膜片輸出特性有較大影響。H/h大，則輸出特性線性較好。使用膜片時，膜片圓周邊緣兩側被壓力容室固緊，上下隔離，其上下為兩個獨立容室，被測壓力由一側容室引入，使膜片中心產生位移。784.膜盒

將兩片膜片的圓周邊緣對焊起來就構成膜盒。壓力信號由一膜片的中心開孔引入，輸出信號為另一膜片中心的位移。膜盒的中心位移量在相同壓力情況下比膜片大，因此靈敏度較膜片高。9二、彈性元件特性1.不完全彈性特性

所加壓力超過彈性極限后，元件會出現(xiàn)永久性變形，這一性質稱為彈性元件的不完全彈性特性。

為了避免永久性變形，彈性元件的最大壓力計算式：

Pb—彈性元件的彈性極限

K

—安全系數，一般取1.5～2.5。2.彈性后效及彈性滯后（1）彈性后效10

定義：當彈性元件所受壓力升高或降低到某一值時，彈性變形不能同時達到相應值，而要經過一段時間之后才能達到應有的變形。

表現(xiàn)：在彈性極限之內對彈性元件加壓力，在很快去掉壓力后，彈性元件不能馬上恢復到原狀，而是殘余一個變形，且這一變形要經過一段時間才能消失。彈性后效現(xiàn)象的存在使得壓力有瞬時變化時，儀表示值會產生一定的動態(tài)誤差。

（2）彈性滯后

定義：彈性滯后是指給彈性元件加壓力和減壓力時，輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象。

表現(xiàn)：在增加到和減小到某一定壓力時，彈性元件的變形量不同。如當負載由小增大到PX時的變形為△X1，由大減小到PX時的變形量為△X2，則將有一差值△X＝△X2－△X1，該值的存在將使儀表產生變差。11彈性后效及彈性滯后現(xiàn)象同時產生，與彈性元件的材料及加工后的熱處理有關，也與壓力的最大值有關。誤差可達1%～1.5%，少數儀表為0.1%～0.2%。

(3)彈性模量受溫度的影響

彈性模量隨溫度的變化而變化。一般當溫度上升時彈性模量變小，從而使儀表呈現(xiàn)正的測量誤差。即：TK

（4）剛度與靈敏度

剛度是使彈性元件產生單位變形所需要的負荷。

靈敏度是在單位負荷作用下產生的變形。剛度大的彈性元件，其靈敏度小，適用于大量程測壓儀表；剛度小的彈性元件，易于制成檢測微小波動壓力的儀表。剛度和靈敏均為常數。12三、常用的彈性壓力表1、彈簧管壓力表

單圈彈簧管壓力表適用場合：測量對銅合金不起腐蝕作用的液體、氣體和蒸汽的壓力。131—彈簧管；2—支座；3—外殼；4—接頭；5—帶有鉸軸的塞子；6—拉桿；7—扇形齒輪；8—小齒輪；9—指針；10—游絲；11—刻度盤14彈簧管壓力表型號

型號由四部分組成：

第一方格：Y—單圈彈簧管壓力表；Z—單圈彈簧管真空表；YZ—單圈彈簧管壓力、真空表。

第二方格：X—電接點；O—氧用、禁油；B—標準表；Q—氫用；A—氨用；C—耐酸。

第三方格：表示表殼直徑，有40、60、100、120、150、160、200、250mm等幾種。

第四方格：表示結構形式，空位—徑向無邊；T—徑向有邊；Z—軸向無邊；ZT—軸向有邊。例如：YZ-60ZT，表示軸向有邊的彈簧管壓力、真空表。注：適于特殊介質用的壓力表，如YA型氨用壓力表、YO型氧氣壓力表、YQ型氫氣壓力表和耐酸壓力表等，其承受壓力的部件由相應的特殊材料制成。

測量氧和測量氫壓力的儀表，在標度盤上的儀表名稱下分別畫一天藍色或深綠色橫線，測氧儀表還應標以紅色禁油字樣。15檢定用工作介質:

測量上限不超過0.25MPa的壓力表，工作介質為清潔的空氣，或五毒、無害和化學性能穩(wěn)定的氣體；測量上限（0.25～250）MPa的壓力表，工作介質為無腐蝕性的液體；測量上限（400～1000）MPa的壓力表，為藥用甘油和乙二醇混合液或根據標準器所要求使用的工作介質。16172.膜盒微壓計

膜盒壓力表的彈性元件為膜盒，適用于測量空氣或其它無腐蝕性氣體的微壓或負壓。181—接頭；2—導壓管；3—金屬膜盒；4、5—杠桿；6—微調螺絲；7—拉桿；8—曲柄；9—內套筒；10—外套筒；11—指針；12—軸；13—制動螺絲；14—平衡錘；15—游絲；16—標尺；17—調零機構193、膜片壓力表

膜片壓力表的彈性元件是膜片，被測介質通過接頭或法蘭進入膜片室，由于壓力的作用，膜片產生位移，此位移再通過傳動部件（動作過程與彈簧管壓力表同），使指針指示被測壓力值。

常用的膜片壓力表型號有YP型普通膜片壓力表和YPF型耐腐蝕膜片壓力表。204、隔膜式壓力表隔膜式壓力表由膜片隔離器、連接管和普通壓力表三部分組成。

工作原理：根據被測介質的要求，在其內腔填充以適當的工作液，被測介質的壓力作用于隔膜片上，使之產生變形，壓縮內部充填的工作液，借助于工作液的傳導，壓力表顯示出被測壓力值。

適用場合：測量有腐蝕性、高黏度、易結晶、含有固體狀顆粒、溫度較高的液體介質的壓力或負壓。螺紋接口的隔膜式壓力表的測量范圍為（0～60）MPa；法蘭接口的隔膜式壓力表的測量范圍為（0～25