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压力测量常见仪器
发布时间:2025/2/19 8:51:00以下为你列举常见的压力测量仪器:
液柱式压力计
U 形管压力计:结构简单,由一根 U 形玻璃管及工作液组成。当两端分别连接不同压力的系统时,管内工作液会形成高度差,根据两侧液柱高度差与工作液密度,利用公(压力差,工作液密度,重力加速度,液柱高度差)计算压力差,常用于测量较小压力或压力差,如实验室中测量气体微小压力变化。
单管压力计:可看作 U 形管压力计的变形,它由一个大截面容器和一根细管组成,大截面容器一端通大气,细管一端接被测压力。因大截面容器面积远大于细管,可近似认为大截面容器中液面不变,通过测量细管中液面高度变化得到压力值,常用于微压测量。
弹性式压力计
弹簧管压力计:最为常见,主要部件是一根弯成 C 形或螺旋形的弹簧管。当被测压力通入弹簧管,其自由端会因压力作用产生弹性变形而位移,通过连杆、齿轮等传动机构将该位移放大,带动指针在刻度盘上指示压力值,广泛应用于工业生产中各种气体、液体压力测量,量程范围广。
波纹管压力计:以波纹管作为弹性敏感元件,波纹管在压力作用下会伸长或缩短,通过与之相连的传动机构带动指针显示压力,或通过位移传感器将波纹管的位移转换为电信号输出,适用于测量较低压力及压力变化范围较大的场合,如一些气体稳压装置中的压力测量。
膜片式压力计:分为平膜片和波纹膜片压力计。平膜片压力计的平膜片在压力作用下产生弯曲变形,通过测量膜片的应变或位移来检测压力;波纹膜片压力计的波纹膜片能提高膜片的灵敏度和线性度,常用于测量气体或液体压力,在一些对压力测量精度要求较高的场合,常与应变片等传感器配合使用。
活塞式压力计
基于压力与重力平衡原理工作。通过在活塞上加载已知质量的砝码,使活塞下方产生的压力与被测压力平衡,根据砝码质量活塞有效面积利用公式出被测压力值。活塞式压力计测量精度极高,常用于压力基准的传递和校准,是压力计量领域的标准仪器,但对使用环境和操作要求严格。
压力传感器及变送器
应变片式压力传感器:将应变片粘贴在弹性元件上,当弹性元件受压力作用产生变形时,应变片随之变形,导致其电阻值发生变化。通过测量电阻变化,利用惠斯通电桥等电路将电阻变化转换为电压或电流信号输出,经放大、处理后得到压力值。常用于工业过程控制、航空航天等领域。
压阻式压力传感器:利用半导体材料的压阻效应,即当半导体材料受到压力作用时,其电阻率会发生变化。在硅片上制作扩散电阻,当硅片受压力变形时,电阻值改变,通过测量电阻变化来测量压力。具有精度高、灵敏度高、响应速度快等优点,广泛应用于汽车、医疗等行业,如汽车发动机进气歧管压力测量。
电容式压力传感器:由两个平行板组成电容,当压力作用于其中一个极板使其产生位移时,改变了两板间的距离或面积,从而导致电容值发生变化。通过测量电容变化,经电路转换为与压力成比例的电信号输出。常用于高精度压力测量和微小压力变化的检测,如在一些精密仪器设备中测量微压力。
智能压力变送器:结合压力传感器、微处理器和通信技术,不仅能精确测量压力,还可对测量数据进行处理、存储和传输。具备自动校准、补偿功能,可提高测量精度和可靠性。通过数字通信接口,可方便地与计算机、PLC 等设备连接,实现远程监控和自动化控制,广泛应用于现代工业自动化控制系统