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各種壓力表都有哪些區別與共同點呢

在工業生產的各個領域基本上都會或多或少的使用到壓力表,小到生產配套的空壓機,大到飛機火車等,都需要用到壓力表來測量控制壓力,基本上涉及到壓力的所有容器設備都需要配套壓力表。而本文也將從最基本的一些壓力表知識來為大家做初步的介紹。

壓力表

一、.壓力

均勻垂直作用在單位面積上的力稱為壓力,又稱壓強。在物理學上稱壓強,在工程技術上常稱為壓力。


壓力可用下式表示:

p = F / S

式中,p—壓力;F—作用力;S—受力面積。

壓力的法定單位為帕斯卡(Pa)。1牛頓(N)的力均勻而垂直地作用在1平方米(m2)面積上所產生的壓力,即為1帕【斯卡】,國際符號為Pa 。

常見的非法定壓力單位有工程大氣壓(kgf/cm2)、標準大氣壓(atm)、毫米水柱(mmH2O)、毫米汞柱(mmHg)等,這些非法定單位應盡量避免使用。


而壓力根據其性質及表達方式可以分為以下七種類型:


1、大氣壓力

大氣壓力是地球表面大氣自重所產生的壓力。其值隨著氣象情況、海拔高度和地理緯度等不同而改變。


2、表壓

表壓是以大氣壓作為參考壓力的差壓。以大氣壓為參考壓力,高于大氣壓的壓力習慣上叫做正壓;低于大氣壓的叫做負壓,或疏空。當絕對壓力接近零時,稱為真空。( 如果絕對壓力和大氣壓的差值是一個正值,那么這個正值就是表壓力,即表壓力=絕對壓力-大氣壓>0)。


3、差壓

差壓是指兩個相關壓力之間的差值。 


4、絕對壓力

介質(液體、氣體或蒸汽)所處空間的所有壓力.絕對壓力是相對零壓力而言的壓力。

5、負壓(真空表壓力):和“表壓力“相對應,如果絕對壓力和大氣壓的差值是一個負值,那么這個負值就是負壓力,即負壓力=絕對壓力-大氣壓<0。


6、 靜態壓力

一般理解為“不隨時間變化的壓力,或者是隨時間變化較緩慢的壓力,即在流體中不受流速影響而測得的表壓力值”。


7、 動態壓力

和“靜態壓力”相對應,“隨時間快速變化的壓力,即動壓是指單位體積的流體所具有的動能大小。”通常用1/2ρν2計算。式中ρ—流體密度;v—流體運動速度。”


二、壓力表

測量壓力的儀表統稱為壓力表,或壓力計。壓力計根據測量原理不同,可分為液體壓力計、彈簧式壓力計、活塞壓力計、浮力壓力計與壓力傳感器(或壓力變送器、數字壓力計)等。

以下主要介紹以下在我們常見的壓力計,有斜管微壓計,和壓力表、真空表。


A、液體壓力表

液體壓力表是根據液體靜力學原理,利用液柱自重產生的壓力與被測壓力相平衡的原理而制成的壓力計。

液體靜力平衡方程式為:

p = p0 + ρgh

式中,p—被測壓力(絕對壓力);p0—大氣壓;ρ—液體密度;h—液面高度差(即液柱高度);g—重力加速度。

燒成車間使用的斜管微壓計即屬于液體壓力表。它的玻璃測量管是一根與水平面成一定角度的細小斜管,因此能將較小的液柱高度差轉換成按比例放大的分度值。它是利用液柱的高度差來測量壓力,因此它是測量的是表壓。把上面公式的p0移到左邊,則

p - p0 = ρg h

這就是斜管微壓計的壓力計算公式,(p - p0)就是表壓,就是我們所要測量的壓力。


B、彈簧式壓力表

彈簧式壓力表是指用彈性感壓元件測量壓力的壓力表。根據虎克定律,利用彈性感壓元件受壓后產生的彈性形變,并且將形變轉換成位移,經放大后,用指針刻度盤指示出被測壓力。感壓元件主要有:單圈彈簧管(又稱C形管或波登管、包端管)、螺旋彈簧管(又稱多圈彈簧管)、膜片、膜盒、波紋管等。


彈簧式壓力表的分類:


1、按彈性感壓元件的不同大致可分為四種:

a、C形管彈簧壓力表

b、螺旋彈簧管壓力表

c、膜片壓力表

d、膜盒壓力表等。


2、按壓力表用途的不同分為:

a、一般用途壓力表如一般壓力表、氧氣壓力表、乙炔壓力表、電接點壓力表等,用于測量對銅和銅合金不起腐蝕作用的氣體、蒸汽和液體壓力。

b、特殊用途壓力表如隔膜壓力表、防腐壓力表、耐振壓力表等。


3、按壓力表的精度不同分為:

a、普通壓力表,精度等級可達到1級、1.6級、2.5級、4級。

b、精密壓力表,精度等級可達到0.1級、0.16級、0.25級、0.4級。

 

4、按測壓種類不同分為:壓力表、負壓表(習慣叫真空表)、正負壓力表、絕壓表等。

a、壓力表,是指以大氣壓力為參考壓力,用于測量大于大氣壓力的壓力的儀表。

b、真空表,是指以大氣壓力為參考壓力,用于測量小于大氣壓力的壓力的儀表。

c、正負壓力表,是指以大氣壓力參考壓力,用于測量大于和小于大氣壓力的壓力的儀表。

d、絕壓表,是指以零為參考壓力,測量絕對壓力的儀表。


一般壓力表低于1/3測量上限的部分,由于相對誤差較大,不宜使用;

一般壓力表高于3/4測量上限的部分,如果長期使用,會損壞彈簧管,從而降低儀表的準確度,也不宜使用。

所以一般壓力表的最佳使用范圍為測量上限的1/3~3/4。

因此在選配一般壓力表時要特別注意其測量范圍是否合適。選擇一般壓力表的測量上限可按下面的公式進行計算:

要選壓力表的上限 = 所測最大壓力 × 4/3

其它的彈簧式壓力表,如:膜盒壓力表,主要用來測量微小氣壓,總的測量范圍為(0.16~40)kPa 。膜盒壓力表的結構與一般壓力表的結構有較大區別。

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