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压力测量和压力测量类型

什么是压力

压力是力与力分布的面积之比,是单位面积上垂直于物体表面的力。一个力对另一个力的作用可以称为压力,压力是作用于或分布在一个表面上的力。

为什么我们测量压力

流体的测量和控制压力压力传感器在过程工业中很重要,通常用于测量气体或液体的压力。压力传感器作为一个传感器,它产生一个信号作为施加压力的函数,这个信号将是电子的。压力传感器可用于间接测量其他变量,如流体/气体流量、速度、水位和高度。

压力有哪些类型

大气压力

它是压力一个区域在大气作用下所经历的。

表压

计压是相对于大气的压力压力,可以描述为多少,高于或以下是对大气压的压力

真空压力

真空压力是指低于大气压力的压力,它是用真空计测量的,它将显示大气压力和绝对压力之间的差值。

绝对压力

测量超过总真空或零绝对。绝对零度表示完全没有压力

不同的压力

它可以被定义为一些之间的幅度差异压力价值和一些参考压力。绝对压力可视为以总真空或零绝对为基准的压差,表压可视为以大气压力为基准的压差。

静态和动态压力

静压在各个方向上都是均匀的,所以压力的测量与不动流体的流动方向无关。如果在垂直于流动方向的表面施加压力,同时对平行于流动方向的表面产生较小的影响,则在运动流体中存在的这个方向分量称为动压力

压力测量类型是什么类型的

液柱方法 -在这些装置中,被测压力与一柱液体施加的压力相平衡,如果液体的密度已知,那么液柱的高度就是压力的量度

压力计

压力计基于液柱方法,它可用于测量流体的压力,该装置基于通过相同或其他液体液体平衡液体柱的原理,它们具有两种简单和差分压力计。简单测量器是测量含有管道或容器中的流体中的点压力的压力,差示压力计测量在管或容器中包含的流体中的任何两个点之间的压力差。压测压力的性质具有高化学稳定性,低粘度,低毛细管恒定,低挥发性和低蒸气压。

弹性元件方法

弹性元件压力测量装置是指被测压力使某些弹性材料在其弹性极限内发生变形,其变形幅度近似与施加的压力成正比的装置

膜片式

膜片元件可以分为两种类型,一种是利用膜片的弹性特性,第二种是那些被弹簧或其他独立的弹性元件反对。第一个由一个或多个胶囊组成,每个胶囊由两个隔膜连接在一起,通过焊接,钎焊,或焊接,隔膜元件中常用的金属是黄铜,磷青铜,和不锈钢。第二种类型的隔膜用于包含压力,并对相反的弹性元件施加一个力,隔膜将是灵活的。膜片的运动受到弹簧的反对,弹簧决定了给定压力下的挠度。

膜片式的优点及应用

它用于测量极低的压力,真空或差压。它们通常用于非常腐蚀性环境。它们的优点是非常敏感,并且它们可以在非常微小的范围内测量分数压力差异,并且它们只需要更少的空间。

弹簧压力计

该装置背后的想法是,在任何方式变形时横截面管将在压力的作用下重新获得其圆形形式。该管通常弯曲成C形或弧长约27度。Bourdon管可用于非常高的差压测量。Bourdon测量仪也可以以螺旋或螺旋形式构造,以便更好的线性度,并且大的灵敏度贝尔登管材料必须具有良好的弹性或弹簧特性

波登压力表的优点

  • 成本低,施工简单
  • 提供各种各样的范围
  • 高精确度

Bourdon压力表的缺点

  • 低弹簧梯度
  • 对滞后、冲击和振动的敏感性

波纹管

波纹管用于测量压力,它们可以由级联胶囊制成。它基本上通过将许多单独的隔膜固定在一起而制造。波纹管元件是单件式可膨胀,可折叠和轴向柔性的构件。它可以由单件薄金属制成。通过从金属的固体储备转动,通过液压形成拉伸管来通过滚动管来滚动管。液体填充波纹管可以在许多换能器应用中起作用

波纹管的优点

  • 适度成本
  • 递送高力
  • 在中低压力范围内良好

波纹管的缺点

  • 不适合高压使用
  • 需要环境温度补偿

电方法

应变式压力传感器

这是一种无源电阻式压力传感器,当它被拉伸或压缩时,其电阻会发生变化。应变计是一种金属丝,当它受到机械拉伸时,会由于物理效应而改变其电阻。应变计连接到隔膜上,当隔膜由于施加的压力而弯曲时,应变仪将拉伸或压缩,因为这个截面法和电阻的变化会改变由于这变化转换成电压的连接两个或四个类似指标类似惠斯通电桥输出可以最大化和减少对误差的敏感性。

应变计压力传感器的优点

  • 维护简单,安装方便
  • 良好的精度和稳定性
  • 响应速度快
  • 测量范围广
  • 无运动部件,输出信号强度高,超量程容量

应变计压力传感器的缺点

  • 需要温度补偿和恒定电压
  • 电气读数是必要的

压电式压力传感器

压电是一些材料(主要是晶体)在施加机械应力时产生电势的能力。在这种换能器中,压电效应被用于某些材料,如石英,以产生快速电信号,并测量由于压力引起的传感机制上的应变。压电式压力传感器的常见类型有电荷型和低阻抗电压型

压电式压力传感器的优点

  • 它具有良好的频率响应,不需要外部电源

压电压力传感器的缺点

  • 温度的变化会影响输出,不能测量静压

压阻传感器

压阻是由于材料中应力的变化而引起的材料电阻的变化。压阻式压力表系数随着温度的升高而降低,利用这种效应的传感器是基于硅的MEMS压力传感器,它有各种各样的应用,如血压传感和轮胎压力传感

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