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1、液柱式壓力計(jì) 液柱式壓力計(jì)是基于液體靜力學(xué)的原理工作的,用于測(cè)量小于200KPa以下的壓力、負(fù)壓或壓差。常用的液柱式壓力計(jì)有U型壓力計(jì),單管壓力計(jì)和斜管壓力計(jì)。根據(jù)所測(cè)壓力的范圍及使用要求,液柱式壓力計(jì)一般采用水銀、水、酒精、四氯化碳、甘油等為工作液。液柱式壓力計(jì)既可用于工業(yè)測(cè)量、實(shí)驗(yàn)室儀器,也可作為標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)來檢驗(yàn)其它壓力儀表。 液柱高度和壓力的換算關(guān)系: P=ρgh N/m2 式中 ρ——液體密度,kg/m3; h——液體高度,m; g——重力加速度,m/s2(標(biāo)準(zhǔn)重力加速度ρ=980.665cm/s2)。 液柱式壓力計(jì)計(jì)算標(biāo)尺的最小分格一般為1mm,較精密的分格有0.5mm。 U型管壓力計(jì)液柱高度誤差估計(jì)為±1mm,則其最大的絕對(duì)誤差可能達(dá)2mm,其原因在于用U型壓力計(jì)是要進(jìn)行2次讀數(shù);單管壓力計(jì)則讀數(shù)誤差可以減小一半,其原因是使用單管壓力計(jì)時(shí)讀數(shù)只需讀一次。 在液柱式壓力計(jì)中考慮封液在管內(nèi)的毛細(xì)現(xiàn)象,因此細(xì)管內(nèi)徑不要小于6~10mm。液柱式壓力計(jì)讀數(shù)時(shí),為了減少視差,須正確讀取液面位置,如用浸潤(rùn)液體(如水)時(shí)須讀其凹面,用非浸潤(rùn)液體(如水銀)時(shí)須讀其凸面的最高位。U型管壓力計(jì)和單管壓力計(jì)的結(jié)構(gòu)形式如下: 使用單管壓力計(jì)測(cè)量壓力高于大氣壓的壓力時(shí),被測(cè)壓力引入單管壓力計(jì)的盅型容器中;當(dāng)被測(cè)壓力低于大氣壓時(shí),壓力引入單管壓力計(jì)的單管中。 在精密壓力測(cè)量時(shí),一般采用直徑較小的玻璃U形管,工作液通常用酒精或甲苯,而不用水,因?yàn)樗拿?xì)作用會(huì)造成大的測(cè)量誤差。
2、活塞式壓力計(jì) 活塞式壓力計(jì)是基于靜壓平衡的原理工作的,一般有單活塞和雙活塞兩種。活塞壓力計(jì)根據(jù)其精度分為一等、二等、三等,精度等級(jí)誤差分別為0.02級(jí),0.05級(jí),0.2級(jí)。活塞的有效面積一般取1cm2、0.5cm2或0.1cm2。傳壓介質(zhì)常用的有變壓器油
3、彈性式壓力計(jì) 彈性式壓力計(jì)有彈簧管式、膜片式、膜盒式和波紋管式等; 工業(yè)上常用的彈性測(cè)壓元件有彈簧管、波紋管及膜片三類。 彈性式壓力計(jì)是根據(jù)彈性元件的變形和所受壓力成比例的原理來工作的。當(dāng)作用于彈性元件上的被測(cè)壓力越大時(shí),彈性元件的變形也越大。常用的彈性式壓力表有彈簧管式壓力表、膜片式壓力表、波紋管式壓力表,其中彈簧管式壓力運(yùn)。 彈性元件的鋼度就是指彈性元件變形的難易程度。鋼度大的彈簧管受壓變形后形變小。用不銹鋼、合金鋼制作的鋼度大,一般用來測(cè)量大于20MPa以上壓力;磷銅、黃銅制作的鋼度小,一般測(cè)量小于20MPa以下的壓力。 彈簧壓力表一般由彈簧管、連接桿、扇形齒輪、游絲、指針和刻度盤等幾部分組成。 彈簧管壓力表中彈簧管都是由一根彎成270°圓弧狀、截面呈橢圓形的金屬管制成。因?yàn)闄E圓形截面在介質(zhì)壓力的作用下將趨向圓形,使彎成圓弧形的彈簧管隨之產(chǎn)生向外挺直擴(kuò)張的變形,使彈簧管的自由端產(chǎn)生位移,并通過連接帶動(dòng)扇形齒輪進(jìn)行放大,帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng),指針轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和壓力程線性關(guān)系,這樣就通過刻度盤讀出被測(cè)壓力的大小。游絲的作用是產(chǎn)生一個(gè)反作用力。
4、電遠(yuǎn)傳式壓力表 當(dāng)需要遠(yuǎn)傳壓力信號(hào)時(shí),為了安全、方便和減少延遲時(shí),廣泛采用把就地壓力計(jì)彈性元件的位移或力變化量轉(zhuǎn)換為電信號(hào),該儀表的測(cè)量范圍較廣,分別可測(cè)7×10-5Pa至5×102MPa的壓力,允許誤差可至0.2%;由于可以遠(yuǎn)距離傳送信號(hào),所以在工業(yè)生產(chǎn)過程中可以實(shí)現(xiàn)壓力自動(dòng)控制和報(bào)警,并可與工業(yè)控制機(jī)聯(lián)用。 由壓力傳感器、測(cè)量電路和信號(hào)處理裝置所組成。常用的信號(hào)處理裝置有指示儀、記錄儀以及控制器、微處理機(jī)等。
5、霍爾片式壓力傳感器 霍爾片式壓力傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制成的,即利用霍爾元件將由壓力所引起的彈性元件的位移轉(zhuǎn)換成霍爾電勢(shì),從而實(shí)現(xiàn)壓力的測(cè)量。
6、 壓阻式壓力傳感器 壓阻式壓力傳感器利用單晶硅的壓阻效應(yīng)而構(gòu)成。采用單晶硅片為彈性元件,在單晶硅膜片上利用集成電路的工藝,在單晶硅的特定方向擴(kuò)散一組等值電阻,并將電阻接成橋路,單晶硅片置于傳感器腔內(nèi)。當(dāng)壓力發(fā)生變化時(shí),單晶硅產(chǎn)生應(yīng)變,使直接擴(kuò)散在上面的應(yīng)變電阻產(chǎn)生與被測(cè)壓力成比例的變化,再由橋式電路獲得相應(yīng)的電壓輸出信號(hào)。
7、力矩平衡式壓力變送器 力矩平衡式壓力變送器是一種典型的自平衡檢測(cè)儀表,它利用負(fù)反饋的工作原理克服元件材料、加工工藝等不利因素的影響,使儀表具有較高的測(cè)量精度(一般為0.5級(jí))、工作穩(wěn)定可靠、線性好、不靈敏區(qū)小等一系列優(yōu)點(diǎn)。
?????9、電容式壓力變送器 電容式壓力變送器是一種開環(huán)檢測(cè)儀表,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、過載能力強(qiáng)、可靠性好、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn),其輸出信號(hào)是標(biāo)準(zhǔn)的4~20mA(DC)電流信號(hào)。