常用压力仪表工作原理

上传者：彭进业
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上传时间：2015-04-26
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常用压力仪表工作原理

压力类仪表的工作原理

压力是工业生产过程中的重要参数之一。在许多生产过程中，要求系统只有在一定的压力条件下工作，才能达到预期效果，同时，压力也是监控安全生产的保证。因此，压力检测与控制是保证工业生产过程经济性和安全性的重要环节。

在物理学中，垂直作用在单位面积上的力称为压强，在工程上称为压力。如下式： p F

式中，p表示压力；F表示垂直作用力；S表示受力面积。

由于参照点不同，在工程技术中压力分为以下几种：

1.大气压：地球表面上的空气质量所产生的压力。它和所处的海拔高度、纬度及气象状况有关。

2.差压（压差）：两个压力之间的相对差值。

3.绝对压力：绝对压力是相对零压力（绝对真空）而言的压力。

4.表压力（相对压力）：如果绝对压力和大气压的差值是一个正值，那么这个正值就是表压力，即表压力=绝对压力-大气压>0。

5.负压（真空表压力）：和“表压力“相对应，如果绝对压力和大气压的差值是一个负值，那么这个负值就是负压力，即负压力=绝对压力-大气压<0。在工程上，按压力随时间的变化关系分为以下两类：

1、静态压力：一般理解为“不随时间变化的压力，或者是随时间变化较缓慢的压力，即在流体中不受流速影响而测得的表压力值”。

2、.动态压力：和“静态压力”相对应，“随时间快速变化的压力，即动压是指单位体积的流体所具有的动能大小。”通常用1/2ρν2计算。式中ρ为流体密度；v为流体运动速度。”

压力单位换算关系见下表：

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压力测量系统根据测量的原理，分为如下几类：

一、净重式。净重式压力计包括液柱式压力计和活塞式压力计；

1、1液柱式压力计是基于液体静力学的原理工作的，用于测量小于200KPa以下的压力、负压或压差。常用的液柱式压力计有U型压力计，单管压力计和斜管压力计。根据所测压力的范围及使用要求，液柱式压力计一般采用水银、水、酒精、四氯化碳、甘油等为工作液。液柱式压力计既可用于工业测量、实验室仪器，也可作为标准压力计来检验其它压力仪表。

液柱高度和压力的换算关系：

P=ρgh N/m2

式中 ρ——液体密度，kg/m3；

h——液体高度，m；

g——重力加速度，m/s2（标准重力加速度ρ=980.665cm/s2）。

液柱式压力计计算标尺的最小分格一般为1mm，较精密的分格有0.5mm。 U型管压力计液柱高度误差估计为±1mm，则其最大的绝对误差可能达2mm，其原因在于用U型压力计是要进行2次读数；单管压力计则读数误差可以减小一半，其原因是使用单管压力计时读数只需读一次。

在液柱式压力计中考虑封液在管内的毛细现象，因此细管内径不要小于6~10mm。液柱式压力计读数时，为了减少视差，须正确读取液面位置，如用浸润液体（如水）时须读其凹面的最低位，用非浸润液体（如水银）时须读其凸面的最高位。U型管压力计和单管压力计的结构形式如下：

型压力计单管压力计

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使用单管压力计测量压力高于大气压的压力时，被测压力引入单管压力计的盅型容器中；当被测压力低于大气压时，压力引入单管压力计的单管中。

在精密压力测量时，一般采用直径较小的玻璃U形管，工作液通常用酒精或甲苯，而不用水，因为水的毛细作用会造成大的测量误差。

1、2活塞式压力计