昆明理工大学装控专业自动检测技术及仪表控制系统复习资料(2)

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被测压力转换为平衡物的重量来测量。这种压力计测量范围宽、精确 度高、性能稳定可靠、可以测量正压、负压和绝对压力，常用作压力 校验仪表） b、 机械力平衡方法 将被测压力经变换元件转换为一个集中力，用外力与之平衡，通过测量平衡时的外力可以测知被测压力。 c、弹性力平衡方法 d、物性测量方法 特性发生变化的原理。 5.2 常用压力检测仪表 5.2.1 弹性压力计 利用弹性元件的弹性变形特性进行测量。 基于在压力作用下，测压元件的某些物理a、测压弹性元件 弹性膜片：一种外缘固定的圆形片状弹性元件。 波纹管：由整片弹性材料加工而成。 低压力或压差 弹簧管：一根弯成圆弧状的、具有不等轴截面的金属管。 刚度 较大、主要测高压 b、弹簧管压力计 弹簧管压力计是最常用的直读式测压仪表 优点：现场指示、就地指示、结构简单、使用方便。价格低廉、 测量范围广、应用十分广泛。 缺点：只能做现场指示 c、波纹管压差计11灵敏度高、用于测量较

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采用膜片、膜盒、波纹管等弹性元件制成的压差计。 优点：灵敏度高、用于测量较低压力或压差 缺点: 要避免单侧压力过载 d、弹性测压计信号的远传方式 电位器、霍尔元件（仪表结构简单、灵敏度高、寿命长；但对 外部磁场敏感，耐振性差） 、电感式、差动变压器式 5.2.3 压力传感器 a、应变式压力传感器 原理：基于导体和半导体的“应变效应” ，即单导体和半导体材料 发生机械变形时，其电阻阻值将发生变化。 优点：精度较高、测量范围可达几百兆帕、引入惠思登电桥，温 度对其影响较小，适用于温度较高的地方 缺点： 。 。 。 。 。 。 b、压阻式压力传感器 原理：基于半导体的压阻效应（压力硅） 优点：灵敏度高、体积小。 缺点：长期稳定性差、受温度影响大 c、电容式压力传感器 原理：将弹性元件的位移转换为电容量的变化。以测压膜片作为 电容器的可动极板。 优点：结构坚实、灵敏度高、过载能力大、精度高、可以测量压 力和压差。12

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缺点： 。 。 。 。 。 。 。 d、振频式压力传感器 原理：利用感压元件本身的谐振频率与压力的关系，通过测量频 率信号的变化来检测压力。 优点：体积小、输出频率信号，重复性好、耐振、精确度高、适 用于气体测量。 e、压电式压力传感器 原理：利用压电材料的压电效应将被测压力转换为电信号。是动 态压力检测中常用的传感器。 优点：体积小、结构简单、工作可靠、频率响应高、不需外加电 源 缺点：输出阻抗高，需要特殊信号传输导线、温度效应较大、是 动态压力检测中常用的传感器， 不适用测量缓慢变化的压力和静态压 力。 课后习题 5-1 简述压力的定义，单位及各种表示方法 答：单位面积收到的力；帕斯卡、公斤力、毫米水柱（水头） 、 毫米汞柱 垂直作用在单位面积上的力，其单位为 Pa， （ P=F/S） 表示方法：绝对压力：被测介质作用在容器表面积上的全部压力 大气压力：由地球表面空气柱重量形成的压力 表压力：通常压力测量仪表是处于大气中，其测得的压力值等于绝对13

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压力和大气压力之差。 真空度：当绝对压力小于大气压力时，表压力为负值，其绝对值称为 真空度。 差压：设备中两处的压力之差。 5-2 答 ： 101.325-0.05=101.275Mpa 350kpa 5-3 弹性式压力计的测量原理是什么？常用的弹性原理有哪些？ 答：利用弹性元件的弹性变形特性进行测量；膜片、膜盒、波纹 管、弹簧管 （1）测压原理：利用弹性元件的形变与压力之间存在着确定的关系 而测量压力，即在进行测量时，管内引入被测压力，在压力作用下， 弹管使自己内部体积向增大方向形变固使弯曲的管子力趋伸直， 结果 使弹簧管自由端产生一定大小的位移，这个位移大小与压力有关。 （2）弹性元件类型：弹性膜片：这是一种外缘固定的圆形片状弹性 元件。膜片的弹性特征一般由中心位移与压力的关系表示。 波纹管： 其由整片材料加工而成， 是一种壁面具有多个同心环状波纹， 一端封闭的薄闭圆管。 弹簧管：是一根完成圆弧状的具有不等轴截面的金属管。 5-4 答：电位器式、霍尔元件式、电感式、差动变压器式 5-514101.325+0.3=101.625Mpa

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答：相同点：都是压力引起电阻阻值变化； 属丝，压阻式为半导体。 5-6不同点：应变式为金答：将弹性元件的位移转换为电容量的变化。以测压膜片作为电容器 的可动极板。 5-7 答：振频式压 原理：利用感压元件本身的谐振频率与压力的关系，通过测量频率信号的变化来检测压力。 优点： 体积小、 输出频率信号， 重复性好、耐振、精确度高、适用于气体测量。 压电式 原理：利用压电材料的压电效应将被测压力转换为电信号 优点：体积小、结构简单、工作可靠、频率响应高、不需外 加电源 缺点：输出阻抗高，需要特殊信号传输导线、温度效应较大、 是动态压力检测中常用的传感器， 不适用测量缓慢变化的压力和静态 压力。 5-8 答：1、取压点位置和取压口形式 2、引压管路的敷设 3、测压表仪 表的安装 5.11、简述测压仪表的选择原则 类型：其应满足生产过程的要求（需了解被测介质的情况，现场 环境及生产过程对仪表的要求） 量程：为保证测压仪表安全可靠的工作，仪表量程需根据被测压 力的大小及在测量过程中被测压力变化的情况等条件来选取。15

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测量精度： 生产过程中元件的被测压力的最大绝对误差应小于仪 表的基本误差，可在规定的精度等级中确定仪表的精度。 测量压差的仪表适应注意工作压力的选择， 应使其与被测对象的 工作压力相对应。 5-12 答：由题意可知，测量范围为 0.5-1.4Mpa 根据测量范围可得，量程应选 0-2.5Mpa 相对误差为 5% =（5/2.5）%=2% 所以精度为 2，参照题中给出的精度，选精度为 2.5 级。 假设示值为 100 误差为 5 最大引用误差 相对误差为 5%6 流量检测表 6-1 流量计分类（常用流量检测方法容差式 体积流量检测方法 （一） 、容积式流量计 1、椭圆齿轮流量计 1）椭圆齿轮流量计适用于高黏度液体的测量，在使用时注意防止齿 轮的磨损与腐蚀，以延长使用寿命。 2）使用要求紧密配合，有一定压力，加过滤器。 V 、速度式 v A ） t2、腰轮流量计 1）腰轮流量计可以测量液体和气体，也可以测量高粘度流体。16

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2）腰轮流量计较椭圆齿轮流量计的明显优点是能保持长期稳定性。（二） 、差压式流量计 1、节流式流量计 1）结构简单，无可动部件，可靠性较高，复现性能好。 2）适用于各种工况下的单相流体，适用管道直径范围宽。 3）缺点是流量计前后要求较长直管段，测量范围窄，压力损失大。2、标准节流装置 标准孔板、标准喷嘴、标准文丘里管 1） 标准孔板标准孔板结构简单，体积小，加工方便，成本低。但其精度较低，压 力损失大，只能用于清洁的流体。 2） 标准喷嘴标准喷嘴压力损失较小， 测量精度较高， 一般用于高速蒸汽流量测量。 但它结构复杂，体积大，加工困难，成本较高。 3）文丘里管 明显减少压力损失，有较高的测量精度，可以用于脏污流体的流量测 量并在大管径流量测量运用较多。但它 …… 此处隐藏：2387字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……