任务十三弹性式压力计

任务十三弹性式压力计第1页，课件共24页，创作于2023年2月3.刚度和灵敏度使弹性元件产生单位变形所需要的负荷〔压力、力)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(力、位移)称为弹性元件的灵敏度。4.弹性迟滞和弹性后效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。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(有时多达几分钟，甚至几天)才能达到相应有的稳态值，称为弹性后效，简称弹性后效。弹性迟滞和弹性后效在实际工作中是同时产生的。第2页，课件共24页，创作于2023年2月

一、弹簧管压力计

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0.1~1000Mpa的压力。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。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转，指示被测介质的压力。第3页，课件共24页，创作于2023年2月方形管受力变形原理示意图第4页，课件共24页，创作于2023年2月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α变化就代表外界压力的变化。α越大同样压力引起的中心角Δα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Δα与Δb也成正方向变，即弹簧管越扁通入压力后变形越明显。第5页，课件共24页，创作于2023年2月

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移通过杠杆直接带动指针转动，指针的最大转角为1800，通常为900。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不高。

另一种是利用齿轮传动，。弹簧管的自由端通过拉杆4带动扇形齿轮5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，指针在标尺上指示被测压力。游丝6用来消除齿轮传动间隙引起的示值变差。这种压力表不适用于测量波动大的压力。第6页，课件共24页，创作于2023年2月第7页，课件共24页，创作于2023年2月第8页，课件共24页，创作于2023年2月二、膜片式差压计（差压变送器）1—高压切断阀（红色） 2—低压切断阀（黑色） 3—平衡阀（黑色）4—高压室 5—低压室 6—膜片 7—非磁性不锈钢连杆 8—磁性材料铁心9—差动变压器初级线圈10--差动变压器次级线圈 11—非磁性材料密封套管 12—单向受压时保护阀 13—单向受压时的保护用密封环第9页，课件共24页，创作于2023年2月这种差压变送器主要是由一组阀门、测压容室和差动变压器三部分组成。测压容室用中间的波纹膜片将正负压室隔开，正负压室和能产生压差（如流量测量孔板两侧）的装置连通，由于两侧压强不同，作用在相同面积（波纹膜片的两侧面积）上的压力就不同。正压室产生的总压力大于负压室的总压力，所以波纹弹性膜片变形向左移动，带动磁性材料铁心8也向左移动，移动的距离和压差有关，压差越大移动的距离越大。移动距离会改变差动变压器二次线圈的电压，通过差动变压器将压差转换成电信号，因此，膜片式压力计是一种能产生电信号的仪表。可以远传到控制室或其它参数集中处理的地方。第10页，课件共24页，创作于2023年2月三、膜盒微压计膜盒微压计常用于火电厂锅炉风烟系统的风、烟压力测量及锅炉炉膛负压测量。仪表工作时，压力信号由导压管10将压力引入到膜盒7内，膜盒形状是上下面积大而侧面积小，上下受压力大于侧面压力，所以扁形的膜盒有变圆的趋势，当膜盒下部侧面固定不动时，只能是上侧面向上移动。通过膜盒上的膜盒杠杆推动7字型杠杆6绕支点5逆时针转动，又通过拉杆4和曲柄3带动指针8的转动，从而进行压力指示。其中曲柄3和拉杆4是铰接（接点可转动）。第11页，课件共24页，创作于2023年2月第12页，课件共24页，创作于2023年2月第13页，课件共24页，创作于2023年2月第14页，课件共24页，创作于2023年2月第15页，课件共24页，创作于2023年2月第16页，课件共24页，创作于2023年2月第17页，课件共24页，创作于2023年2月第18页，课件共24页，创作于2023年2月第19页，课件共24页，创作于2023年2月四、弹性压力表的使用与安装1.弹性压力表的量程选择使用弹性压力表测量压力，首先要根据生产过程提出的技术要求，合理地选择压力表的型号、量程和精度等级。我国的测压仪表标尺上限的刻度值为1.0×10n、1.6×10n、2.5×10n、4.0×10n、6.3×10nMPa。为了保证弹性元件在弹性形变的安全范围内工作，选择压力表量程时，要考虑被测测压力的变化情况。一般在被测压力较稳定的情况下，被测压力的最大数值不应超过仪表量程上限的2/3。若被测压力波动较大时，则被测压力的最大数值应不高于仪表量程上限的1/2。同时，为了保证测量的准确度，被测压力的最小数值应不低于仪表示值范围的1/3。即被测压力p应满足下列范围：测量平稳压力测量波动压力第20页，课件共24页，创作于2023年2月2.弹性压力表的精度等级测压仪表的精度等级是按国家标准系列化规定和仪表的质量确定的。目前我国规定的精度等级，标准仪表0.05,0.1,0.16,0.2,0.25,0.35；工业仪表有0.5,1.0,1.5,2.5,4.0等。实际选用时应按被测参数的测量误差要求和仪表的量程范围来确定。第21页，课件共24页，创作于2023年2月[例]已知某测点压力约为100MPa，要求测量误差不允许超过4Mpa，试确定测压仪表的标尺上限值和精度等级。[解]（1）若属平稳压力，可得

MPa

此外MPa根据以上计算范围，选用标尺上限系列值：

0～160MPa或0～250MPa（2）若属波动压力，可得

MPa根据这个范围，选用标尺上限系列值：

0～250MPa第22页，课件共24页，创作于2023年2月3.弹性压力表的安装为了保证压力的准确可靠和使用安全，必须正确安装使用弹性压力表，弹性压力表安装时应注意以下几点：a.取压点的选择必须保证仪表所测的是流体的静压力，因此取压点要选择在其前后有足够长直管的地方。在安装时，应使压力信号管的端面与管道或开口的内壁保持平齐，不应有凸出物和毛刺。