第3章 第3章 过程检测技术 §3-1测量基本知识 §32误差 §3-3压力测量 §3-4温度测量 §3-5流量测量 §3-6转速和转矩测量 §3-7液位测量
1 第3章 第3章 §3-1 测量基本知识 §3-2 误差 §3-3 压力测量 §3-4 温度测量 §3-5 流量测量 §3-6 转速和转矩测量 §3-7 液位测量 过程检测技术
3.3压力测量 压力概念及单位 压力定义:垂直而均匀作用在物体表面上的力。 基本公式: 式中: F 作用力; S一作用面积 P--压力。 国际单位制中压力的单位是帕斯卡
2 一.压力概念及单位 压力定义:垂直而均匀作用在物体表面上的力。 基本公式: 式中: F——作用力; S——作用面积; P----压力。 国际单位制中压力的单位是帕斯卡。 F P S 3.3 压力测量
工程中压力的单位有很多,如工程大 气压、标准大气压、毫米汞柱、毫米水柱 等等,因此使用时一定要正确的换算。 1工程大气压(at)=1kgf/cm2 =98066.5N/m2≈98kPa 1标准大气压(atm)三1.013×105Pa 1毫米汞柱(mmHg)=133.322Pa 1毫米水柱(mmlH,0)=9.80665Pa
3 工程中压力的单位有很多,如工程大 气压、标准大气压、毫米汞柱、毫米水柱 等等,因此使用时一定要正确的换算。 1工程大气压(at) = 1 kgf/cm2 =98066.5N/m 2 ≈ 98 kPa 1标准大气压(atm) = 1.013×105 Pa 1毫米汞柱(mmHg) = 133.322 Pa 1毫米水柱(mmH2 0) = 9.80665 Pa
二.常用的压力测量仪表分类 1.液柱式压力计一是将被测压力转化 为液柱的高度来进行测量的一种仪表。 2.弹性式压力计一是利用测量弹性敏 感元件在压力作用下产生的弹性变形的 大小来测量压力的一种仪表。 3.电测式压力计一是将被测压力转 化为电量进行测量的仪器
4 二.常用的压力测量仪表分类 1.液柱式压力计——是将被测压力转化 为液柱的高度来进行测量的一种仪表。 2.弹性式压力计——是利用测量弹性敏 感元件在压力作用下产生的弹性变形的 大小来测量压力的一种仪表。 3. 电测式压力计——是将被测压力转 化为电量进行测量的仪器
三 弹簧管式压力计 弹性式压力计使用弹簧管弹性元件作 为感受件。 原理:以弹性元件受压后产生的反作用 力与被测压力平衡。弹性元件的变形是 被测压力的函数,将压力的测量转换为 对弹性元件变形的测量
5 三. 弹簧管式压力计 弹性式压力计使用弹簧管弹性元件作 为感受件。 原理:以弹性元件受压后产生的反作用 力与被测压力平衡。弹性元件的变形是 被测压力的函数,将压力的测量转换为 对弹性元件变形的测量
10 8 图3-15弹簧管压力计 1一弹簧管:2一小齿轮:3一扇形齿轮; 4一拉杆;5一连杆调节螈钉:6一放大调节娜钉; 7一接头;8一刻度标尺;9一指针;10一游丝
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特点: 。 结构简单,使用方便,工作安全可靠; 无需反复保养,价格也比较便宜。 。 精度不太高,且需定期校验。 注:使用弹簧管压力计,要特别注意介 质的化学性质。 如测量氨气时必须采用铜质材料,测量氧 气时严禁沾有油脂
7 特点: • 结构简单,使用方便,工作安全可靠; • 无需反复保养,价格也比较便宜。 • 精度不太高,且需定期校验。 注:使用弹簧管压力计,要特别注意介 质的化学性质。 如测量氨气时必须采用铜质材料,测量氧 气时严禁沾有油脂
四.电阻应变式传感器 1.电阻应变式传感器概述 优点: (1)结构简单、体积小、精度高; (2)线性度好,灵敏度高; (3)滞后和蠕变都较小,疲劳寿命高; (4)容易与二次仪表相匹配; (5)管理和保养方便
8 四. 电阻应变式传感器 1.电阻应变式传感器概述 优点: (1)结构简单、体积小、精度高; (2)线性度好,灵敏度高; (3)滞后和蠕变都较小,疲劳寿命高; (4)容易与二次仪表相匹配; (5)管理和保养方便
2.工作原理 在弹性元件上粘贴电阻应变片,应变片随 传感器弹性元件一起变形,应变片将弹性元件 变形(应变)转换成电阻的变化,再通过仪表 (电阻应变仪)转换为电压或电流,并加以放大, 最后显示出压力值。 变形 △R/R △U/U 放大、显示 △L/L 电阻应变传感器测量过程
9 2.工作原理 在弹性元件上粘贴电阻应变片,应变片随 传感器弹性元件一起变形,应变片将弹性元件 变形(应变)转换成电阻的变化,再通过仪表 (电阻应变仪)转换为电压或电流,并加以放大, 最后显示出压力值。 变形 ΔL/L ΔR/R ΔU/U 放大、显示 电阻应变传感器测量过程
(1)电阻应变片的结构及工作原理 电阻应变片是电阻式传感器,以自身电阻的变 化反映机械应变量。 ①结构: 复盖层 电阻金属丝(或箔栅); 引出线 基底 基底和覆盖层; 引出线: 电阻丝 L为丝栅长度 B为丝栅宽度。 10
10 (1)电阻应变片的结构及工作原理 电阻应变片是电阻式传感器,以自身电阻的变 化反映机械应变量。 ①结构 : 电阻金属丝(或箔栅); 基底和覆盖层; 引出线; L为丝栅长度 B为丝栅宽度