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　　常用压力检测仪表 。一般是采用充有水或水银等液体的玻璃U形管、单管或斜管进行压力测量的,其结构形式如图3-2所示。(1)U形管压力计图1(a)所示的u形管是用来测量压力和压差的仪表。在u形管两端接入不同压力P1,和P2时,根据流体静力平衡原理可知,u形管两边管内液柱差危与被测压力P1和P2的关系为(1) 式中,A为U形管内孔截面积;ρ为U形管内工作液的密度;g为重力加速度。由上式可求得两压力的差值△p或在已知一个压力的情况下(例如压力P2),求出另一压力值。(2) 可见U形管内的液柱差h与被测压差或压力成正比,因此被测压差或压力可以用工作液高度h的大小来表示。图1 液柱式压力计(2)单管压力计 u形管压力计中h需两次读数,读数误差较大。为了减小读数误差,可以采用单管压力计。单管压力计如图1(b)所示,它相当于将u形管的一端换成一个大直径的容器,测压原理与u形管相同。当大容器一侧通入被测压力Pl,管一侧通入大气压P2时,满足下列关系(3) 式中,h为两液面的高度差;hl为玻璃管内液面上升高度;h2为大容器内液面下降高度;d为玻璃管直径;D为大容器直径。由于Dd,故d2/D2可以忽略不计,即h2的变化可以忽略不计,故,式(3)可写成(4) 管内工作液面上升的高度h即可表示被测压力的大小。(3)斜管压力计用u形管或单管压力计来测量微小的压力时,因为液柱高度变化很小,读数困难,为了提高灵敏度,减小误差,可将单管压力计的玻璃管制成斜管,如图1(c)所示。大容器通入被测压力P1,斜管通大气压力P2,则△p与液柱之间的关系仍然与式(4)相同, (5) 式中,L为斜管内液柱的长度;α为斜管倾斜角。由于Lh,所以斜管压力计比单管压力计更灵敏,可以提高测量精度。 ,弹性元件便产生相应的弹性变形(即机械位移)。根据变形量的大小,可以测得被测压力的数值。弹性压力计的组成如图2所示。弹性元件是核心部分,其作用是感受压力并产生弹性变形,弹性元件采用何种形式要根据测量要求选择和设计;在弹性元件与指示机构之间是变换放大机构,其作用是将弹性元件的变形进行变换和放大;指示机构(如指针与刻度标尺)用于给出压力示值;调整机构用于调整零点和量程。图2 弹性压力计组成框图(1)弹性元件同样的压力下,不同结构、不同材料的弹性元件会产生不同的弹性变形。常用的弹性元件有弹簧管、波纹管、薄膜等,如表1所示。其中波纹膜片和波纹管多用于微压和低压测量;单圈和多圈弹簧管可用于高、中、低压或线 弹性元件的结构和特性(点击下图) 弹性元件常用的材料有铜合金、弹性合金、不锈钢等,各适用于不同的测压范围和被测介质。近来半导体硅材料得到了更多的应用。各种弹性元件组成了多种型式的弹性压力计,它们通过各种传动放大机构直接指示被测压力值。这类直读式测压仪表有弹簧管压力计、波纹管差压计、膜盒式压力计等。(2)弹簧管压力计弹簧管式压力计是工业生产上应用很广泛的一种直读式测压仪表,以单圈弹簧管结构应用最多。其一般结构如图3所示。被测压力由接口引入,使弹簧管自由端产生位移,通过拉杆使扇形齿轮逆时针偏转,并带动啮合的中心齿轮转动,与中心齿轮同轴的指针将同时顺时针偏转,并在面板的刻度标尺上指示出被测压力值。通过调整螺钉可以改变拉杆与扇形齿轮的接合点位置,从而改变放大比,调整仪表的量程。转动轴上装有游丝,用以消除两个齿轮啮合的间隙,减小仪表的变差。直接改变指针套在转动轴上的角度,就可以调整仪表的机械零点。弹簧管压力计结构简单,使用方便,价格低廉,测压范围宽,应用十分广泛。一般弹簧管压力计的测压范围为-105~109Pa,精度最高可达%。(3)弹性压力计信号远传方式弹性压力计可以在现场指示,但是许多情况下要求将信号远传至控制室。一般可以在已有的弹性压力计结构上增加转换部件,实现信号的远距离传送。弹性压力计信号多采用电远传方式,即把弹性元件的变形或位移转换为电信号输出。常见的转换方式有电位计式、霍尔元件式、电感式、差动变压器式等,图4给出两种电远传弹性压力计结构原理。图3 弹簧管压力计结构 1-弹簧管;2-连杆;3-扇形齿轮;4-底座;5-中心齿轮;6-游丝;7-表盘;8-指针;9-接头;10-横断面;11一灵敏度调整槽(a)电位器式(b)霍尔元件式图4 弹性压力计信号电远传方式原理图4(a)为电位器式,在弹性元件的自由端处安装滑线电位器,滑线电位器的滑动触点与自由端连接并随之移动,自由端的位移就转换为电位器的电信号输出。这种远传方法比较简单,可以有很好的线性输出,但是滑线电位器的结构可靠性较差。图4(b)为霍尔元件式,其转换原理基于半导体材料的霍尔效应。由半导体材料制成的片状霍尔元件