液柱式压力表是根据静力学原理,将被测压力转换成液柱高度来进行压力测量的。这类仪表包括U形管压力计、单管压力计、斜管压力计等。常用的测压指示液体有酒精、水、四氯化碳和水银。这类压力表的优点是结构简单,反应灵敏,测量准确;缺点是受到液体密度的限制,测压范围较窄,在压力剧烈波动时,液柱不易稳定,而且对安装位置和姿势有严格要求。一般仅用于测量低压和真空度,多在实验室中使用。
2、弹性式压力表
弹性式压力表是根据弹性元件受力变形的原理,将被测压力转换成元件的位移来测量压力的。常见的有弹簧管压力表、波纹管压力表、膜片(膜盒)式压力表。这类压力表结构简单,牢固耐用,价格便宜,工作可靠,测量范围宽,适用于低压、中压、高压多种生产场合,是工业中应用最广泛的一类压力测量仪表。不过弹性式压力表的测量精度不是很高,且多数采用机械指针输出,主要用于生产现场的就地指示。当需要信号远传时,必须配上附加装置。
3、压力传感器和压力变送器
压力传感器和压力变送器是利用物体某些物理特性,通过不同的转换元件将被测压力转换成各种电量信号,并根据这些信号的变化来间接测量压力的。根据转换元件的不同,压力传感器和压力变送器可分为电阻式、电容式、应变式、电感式、压电式、霍尔片等形式。这类压力测量仪表的最大特点就是输出信号易于远传,可以方便地与各种显示、记录和调节仪表配套使用,从而为压力集中监测和控制创造条件。在生产过程自动化系统中被大量采用。
压力测量的方法有很多。按测量的方法来分,可以分为液柱式压力测量, 弹性式压力测量, 电气式压力测量,负荷式压力测量。 液柱式压力测量方法,主要采用依靠液柱压头与被测差压(压力)相平衡来工作的。这种测量方法的特点是,结构简单,测量量程小,一般用正、负微压的测量,如炉膛负压,烟道风压等场所,主要的测量仪表有:U形管压力计、单管式压力计、斜管式微压计。 弹性压力测量方法,主要利用弹性元件在受到力或力矩作用下,产生相应的形变(如位移或转角),而形变与力或力矩有一定的函数关系。这种测量方法的主要特点是:不同的弹性元件形式与有着不同的输出特性;弹性元件的刚性与灵敏度关系,刚性越强,灵敏度越差,量程越大,刚性越弱,灵敏度越好,量程越小;弹性迟滞和弹性后效,弹性迟滞即弹性元件的变形与加减负载不重合致现象,弹性后效即弹性元件的变形与加减负载要经过一段时间才能达到的现象。弹性压力测量方法仪表主要有:膜盒压力表,波纹管压力表,弹簧管压力表等等。 电气式压力测量方法,主要利用压力传感器感受到压力变化并按照一定的规律转化为相同或不同性质输出变量的仪表。这种测量方法的主要特点是:应用范围广,测量量程大,精度高、信号可以远传。主要的测量原理的仪表有:电容式原理压力变送器、电阻式原理压力变送器、扩散硅原理式压力变送器、振弦式原理式压力变送器等等。国际单位制(SI)中压力单位是(N/m2),也称为(帕斯卡),符号是(Pa)。在工程上往往采用(kgf/cm2)最为压力单
位。英美等国采用(ib/in2)磅/平方英寸,我国汽车空调维修行业
普遍采用(bar)或 (kgf/cm2)作为空调系统的压力单位,与标准
单位互算关系为:
1bar = 1 kgf/cm2=10 N/m2 = 0.1MPa
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