任务十三弹性式压力计.ppt
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1、项目二项目二 压力测量压力测量 任务十三任务十三 弹性式压力计弹性式压力计n 弹弹性性压压力力计计是是根根据据弹弹性性元元件件受受到到压压力力作作用用后后,所所产产生生的的变变形形与与压力大小具有一一对应的确定关系的力平衡原理进行压力测量的。压力大小具有一一对应的确定关系的力平衡原理进行压力测量的。u弹性元件相关概念弹性元件相关概念 n1.弹性元件弹性元件n 是指在受到外力作用时产生变形,而撤去外力后能够恢复原状的是指在受到外力作用时产生变形,而撤去外力后能够恢复原状的元件。元件。n2.输出特性输出特性n 弹性元件在被测压力弹性元件在被测压力px(差压差压)的作用下,产生弹性变形,同时的作用下
2、,产生弹性变形,同时它又力图恢复原状,产生反抗外力作用的弹性力它又力图恢复原状,产生反抗外力作用的弹性力F,当弹性力与作用,当弹性力与作用力平衡时,变形停止。弹性变形与作用力具有一定的关系,从而得力平衡时,变形停止。弹性变形与作用力具有一定的关系,从而得知被测压力的大小。知被测压力的大小。n变形位移变形位移X与弹性力与弹性力F、被测压力、被测压力px有如下关系:有如下关系:n F=f(px)或或 X=f(px)n以上两式称之为弹性元件的输出特性,简称输出特性。以上两式称之为弹性元件的输出特性,简称输出特性。n3.刚度和灵敏度刚度和灵敏度n 使弹性元件产生单位变形所需要的负荷使弹性元件产生单位变
3、形所需要的负荷压力、力压力、力)称为弹性元件称为弹性元件的刚度;反之,在单位负荷作用下所产生的变形的刚度;反之,在单位负荷作用下所产生的变形(力、位移力、位移)称为弹性称为弹性元件的灵敏度。元件的灵敏度。n4.弹性迟滞和弹性后效弹性迟滞和弹性后效 n 给弹性元件施加压力和减小压力时,输出特性曲线不重合的现象,给弹性元件施加压力和减小压力时,输出特性曲线不重合的现象,称为弹性元件的迟滞,简称弹性迟滞。称为弹性元件的迟滞,简称弹性迟滞。n 当弹性元件加压和减压到某一值时,弹性变形不能同时达到相应稳当弹性元件加压和减压到某一值时,弹性变形不能同时达到相应稳态值,而是要经过一段时间后态值,而是要经过一
4、段时间后(有时多达几分钟,甚至几天有时多达几分钟,甚至几天)才能达到才能达到相应有的稳态值,称为弹性后效,简称弹性后效。弹性迟滞和弹性后相应有的稳态值,称为弹性后效,简称弹性后效。弹性迟滞和弹性后效在实际工作中是同时产生的。效在实际工作中是同时产生的。一、弹簧管压力计一、弹簧管压力计n 弹簧管压力表是一种应用非常广泛的压力表,通常用于测量真空弹簧管压力表是一种应用非常广泛的压力表,通常用于测量真空或或0.11000Mpa的压力。的压力。n 弹簧管是压力表中的敏感元件,它是一根弯成圆弧形或螺旋形的弹簧管是压力表中的敏感元件,它是一根弯成圆弧形或螺旋形的金属管,管子截面是扁圆形或椭圆形的。金属管,
5、管子截面是扁圆形或椭圆形的。n 弹簧管的开口固定在仪表的接头座上,称为固定端,被测介质由弹簧管的开口固定在仪表的接头座上,称为固定端,被测介质由固定端引入弹簧管内。弹簧管的另一端封闭,称为自由端,自由端与固定端引入弹簧管内。弹簧管的另一端封闭,称为自由端,自由端与仪表的机械传动机构相连。当弹簧管压力表内通入被测介质时,弹簧仪表的机械传动机构相连。当弹簧管压力表内通入被测介质时,弹簧管受压变形,自由端位移,再通过机械传动机构带动压力表的指针偏管受压变形,自由端位移,再通过机械传动机构带动压力表的指针偏转,指示被测介质的压力。转,指示被测介质的压力。方形管受力变形原理示意图方形管受力变形原理示意图
6、 椭圆形截面的弹簧管椭圆形截面的弹簧管当弹簧管中通入正压时(大于大气压),弹簧管的截面是椭圆形的,和方形管变形相似,椭圆形截面有变成圆形的趋势,即长轴变短和短轴变成长。弹簧管在通入正压时的变形是自由端外伸。同理可以理解当通入的压力是负压时,自由端会向内移动。弹簧管的中心角变化就代表外界压力的变化。越大同样压力引起的中心角变化就越大,所以要提高测量的灵敏度可以使用多圈弹簧管压力表;另外与b也成正方向变,即弹簧管越扁通入压力后变形越明显。n 单圈弹簧管压力表是电厂中常见的一种压力表,其机械传动有两种单圈弹簧管压力表是电厂中常见的一种压力表,其机械传动有两种形式,一种是杠杆传动。这种弹簧管自由端的位
7、移通过杠杆直接带动形式,一种是杠杆传动。这种弹簧管自由端的位移通过杠杆直接带动指针转动,指针的最大转角为指针转动,指针的最大转角为1800,通常为,通常为900。这种压力表结构简。这种压力表结构简单、抗振性能好、适合于测量脉动压力,但受转角偏小的限制灵敏度单、抗振性能好、适合于测量脉动压力,但受转角偏小的限制灵敏度不高。不高。n n 另一种是利用齿轮传动,。弹簧管的自由端通过拉杆另一种是利用齿轮传动,。弹簧管的自由端通过拉杆4带动扇形齿带动扇形齿轮轮5转动,扇形齿轮推动和指针固定在一个轴上的小齿轮转动,扇形齿轮推动和指针固定在一个轴上的小齿轮10转动,指转动,指针在标尺上指示被测压力。游丝针在
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- 任务 十三 弹性 压力计
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