第05章壓力測量2-(使用)含第3次作業(yè)

1、第第5章章 壓力測量壓力測量5.0 概述概述5.1 常規(guī)測壓方法與儀表常規(guī)測壓方法與儀表5.2 壓力信號的電變送方法（壓力傳感器）壓力信號的電變送方法（壓力傳感器）5.3 氣流的壓力測量氣流的壓力測量 5.4 壓力檢測儀表的使用與校準(zhǔn)壓力檢測儀表的使用與校準(zhǔn)第第5.3章章 氣流的壓力測量氣流的壓力測量總壓測量與總壓管總壓測量與總壓管靜壓測量與靜壓管靜壓測量與靜壓管5.3.0 概述概述n氣流中壓力測量的特殊性氣流中壓力測量的特殊性n高速流動，壓力與流速相關(guān)；高速流動，壓力與流速相關(guān)；n測量氣流的壓力，采用測量氣流的壓力，采用空氣動力測壓法，空氣動力測壓法，測量氣測量氣流的流的總壓總壓和和靜壓靜壓

2、n最常用的儀器最常用的儀器n總壓管總壓管n靜壓管靜壓管5.3.1 總壓測量與總壓管總壓測量與總壓管n總壓總壓：氣流在速度：氣流在速度等熵滯止等熵滯止到零的壓力，也稱到零的壓力，也稱滯止滯止壓力壓力。n總壓管：總壓管：用于總壓測量的測壓管。用于總壓測量的測壓管。選用總壓管結(jié)構(gòu)型式的考慮因素選用總壓管結(jié)構(gòu)型式的考慮因素n選用總壓管的考慮因素選用總壓管的考慮因素n氣流的速度氣流的速度n流道的條件流道的條件n對氣流方向的敏感性對氣流方向的敏感性n結(jié)構(gòu)型式結(jié)構(gòu)型式n偏流角偏流角 ：感受孔感受孔軸線相對于氣流方向的夾角。軸線相對于氣流方向的夾角。n總壓管的總壓管的不敏感偏流角不敏感偏流角 pn使測量誤差達

3、速度頭的使測量誤差達速度頭的1時的偏流角時的偏流角 。n p范圍越大，對測量越有利。范圍越大，對測量越有利。n馬赫數(shù)馬赫數(shù)Ma對對 p的影響的影響:n偏流角偏流角 不大時，不大時，Ma的影響情況不顯著；的影響情況不顯著；n 較較大時，隨大時，隨Ma增大，總壓的測量誤差隨之增大。增大，總壓的測量誤差隨之增大?？倝汗艿牟幻舾衅鹘强倝汗艿牟幻舾衅鹘?p1) L型總壓管型總壓管n最常見的總壓管最常見的總壓管n優(yōu)點：優(yōu)點：n制造方便，使用、安裝簡單，制造方便，使用、安裝簡單，支桿對測量結(jié)果影響?。恢U對測量結(jié)果影響??；n缺點：缺點：n不敏感偏流角不敏感偏流角 p較小，一般為較小，一般為(1015)2

4、 ) 圓柱型總壓管圓柱型總壓管2個不敏感偏流角：個不敏感偏流角：1.過孔口軸線而與支桿垂直的平過孔口軸線而與支桿垂直的平面內(nèi)，氣流方向與孔口軸線的面內(nèi)，氣流方向與孔口軸線的夾角夾角 p約為約為(10 15)；2.孔口軸線與支桿軸線構(gòu)成的平孔口軸線與支桿軸線構(gòu)成的平面內(nèi)，氣流方向與孔口軸線的面內(nèi)，氣流方向與孔口軸線的夾角夾角p約為約為(2 6) 。2 ) 圓柱型總壓管圓柱型總壓管n特點：特點：n圓柱型總壓管可以做成很小的尺圓柱型總壓管可以做成很小的尺寸，工藝性好，制造容易，使用寸，工藝性好，制造容易，使用方便，但方便，但不敏感偏流角較小不敏感偏流角較小。n球窩型總壓管球窩型總壓管將孔口處加工成凹

5、進的球面形，將孔口處加工成凹進的球面形，提高提高 p和和p的值。的值。3 ) 帶導(dǎo)流管的總壓管帶導(dǎo)流管的總壓管n在在L型總壓管管口處增加導(dǎo)型總壓管管口處增加導(dǎo)流套，導(dǎo)流套進口處的錐面流套，導(dǎo)流套進口處的錐面為收斂段。為收斂段。n優(yōu)點：氣流在經(jīng)過導(dǎo)流套后優(yōu)點：氣流在經(jīng)過導(dǎo)流套后被整流，使不敏感偏流角被整流，使不敏感偏流角 p提高，可達土提高，可達土(3045)。n缺點：缺點： p隨隨Ma數(shù)的變化較明數(shù)的變化較明顯；頭部尺寸較大，對流場顯；頭部尺寸較大，對流場影響大。影響大。4 ) 多點總壓管多點總壓管n在實際測量中，有時需在實際測量中，有時需要沿某一方向同時測出要沿某一方向同時測出多點的總壓。多

6、點的總壓。n梳狀總壓管梳狀總壓管n凸嘴型凸嘴型n凹窩型凹窩型n帶套型帶套型n耙狀總壓管耙狀總壓管多點總壓管的特點多點總壓管的特點1.多點總壓管多點總壓管能同時測出多點的總壓，但制造較能同時測出多點的總壓，但制造較復(fù)雜，對流場干擾大；復(fù)雜，對流場干擾大；2.梳狀凸嘴型總壓管梳狀凸嘴型總壓管和和耙狀總壓管耙狀總壓管的不敏感偏流的不敏感偏流角角 p較??；較?。?.梳狀凹窩型的梳狀凹窩型的 p較大，但測量精度受氣流擾動較大，但測量精度受氣流擾動的影響較大；的影響較大；4.帶套型的帶套型的 p最大，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。最大，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。5 ) 附面層總壓管（邊界層）附面層總壓管（邊界層）附面層內(nèi)的速度梯度大

7、且非均勻變化，造成總壓附面層內(nèi)的速度梯度大且非均勻變化，造成總壓管的有效中心向速度較高的一側(cè)移動。管的有效中心向速度較高的一側(cè)移動。附面層總壓管的感受管截面為扁平形狀，附面層總壓管的感受管截面為扁平形狀，h0.030.1mmH0.10.18mm。5.3.2 靜壓測量與靜壓管靜壓測量與靜壓管n氣流的靜壓：運動氣流中氣體本身的熱力學(xué)壓力；氣流的靜壓：運動氣流中氣體本身的熱力學(xué)壓力；當(dāng)感受器在氣流中與氣流以相同的速度運動時，感受到的就當(dāng)感受器在氣流中與氣流以相同的速度運動時，感受到的就是氣流的靜壓。是氣流的靜壓。n偏流角、偏流角、Ma數(shù)、感受器的結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)、感受器的結(jié)構(gòu)參數(shù)等對靜壓測量等對靜壓測量更

8、敏感，所以靜壓測量比總壓測量困難。更敏感，所以靜壓測量比總壓測量困難。n靜壓測量方法靜壓測量方法1.壁面靜壓孔法壁面靜壓孔法2.靜壓管法靜壓管法1壁面靜壓孔壁面靜壓孔n壁面靜壓孔：壁面靜壓孔：n測靜壓最簡單方便的方法。測靜壓最簡單方便的方法。n靜壓孔的位置：靜壓孔的位置：n應(yīng)選應(yīng)選流線是直線流線是直線的地方，整個截面的靜壓基本的地方，整個截面的靜壓基本相等；對氣流的干擾小，測量精度較高。相等；對氣流的干擾小，測量精度較高。n要求：要求：n開孔處要有開孔處要有足夠的直管段足夠的直管段，管道內(nèi)壁面要光滑管道內(nèi)壁面要光滑平整平整。否則，即使靜壓孔的設(shè)計加工正確，也。否則，即使靜壓孔的設(shè)計加工正確，也

9、會引起會引起13的誤差。的誤差。壁面靜壓孔的設(shè)置原則壁面靜壓孔的設(shè)置原則1.孔徑一般為孔徑一般為0.51.0mm。若。若Ma數(shù)為數(shù)為0.8，引起的誤，引起的誤差小于差小于1.0，工程上可接受；，工程上可接受；2.靜壓孔的軸線應(yīng)與管道內(nèi)壁面垂直；靜壓孔的軸線應(yīng)與管道內(nèi)壁面垂直；3.靜壓孔的邊緣應(yīng)尖銳、無毛刺、無倒角，孔的壁靜壓孔的邊緣應(yīng)尖銳、無毛刺、無倒角，孔的壁面應(yīng)光滑；面應(yīng)光滑；4.若靜壓孔的深度為若靜壓孔的深度為l，直徑為，直徑為d，一般取，一般取l/d3;5.連接靜壓孔與導(dǎo)壓管的管接頭要固定在流道壁上，連接靜壓孔與導(dǎo)壓管的管接頭要固定在流道壁上，在流道壁厚度允許情況下，優(yōu)選螺紋連接，優(yōu)于

10、在流道壁厚度允許情況下，優(yōu)選螺紋連接，優(yōu)于焊接，可以避免熱應(yīng)力使壁面變形后干擾流場。焊接，可以避免熱應(yīng)力使壁面變形后干擾流場。2靜壓管靜壓管n靜壓管用于測量靜壓管用于測量氣流中某點的靜壓氣流中某點的靜壓。n為了降低靜壓管對氣流的干擾，減少測量誤差，為了降低靜壓管對氣流的干擾，減少測量誤差，在滿足剛度前提下，在滿足剛度前提下，幾何尺寸盡量小幾何尺寸盡量小。n靜壓管也應(yīng)對氣流方向的變化盡量不敏感。靜壓管也應(yīng)對氣流方向的變化盡量不敏感。n靜壓孔靜壓孔軸線應(yīng)垂直于氣流方向軸線應(yīng)垂直于氣流方向。n常用靜壓管常用靜壓管nL型靜壓管型靜壓管n圓盤型靜壓管圓盤型靜壓管n帶導(dǎo)流管的靜壓管帶導(dǎo)流管的靜壓管(1)

11、L型靜壓管型靜壓管n氣流流過測壓管頭部獲氣流流過測壓管頭部獲得加速，靜壓降低，支得加速，靜壓降低，支桿則對氣流有阻礙作用，桿則對氣流有阻礙作用，流速降低，靜壓升高。流速降低，靜壓升高。n在靜壓管的頭部和支桿在靜壓管的頭部和支桿之間選擇之間選擇適當(dāng)?shù)奈恢眠m當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)設(shè)置靜壓孔，即可以得到置靜壓孔，即可以得到接近真實靜壓的測量值。接近真實靜壓的測量值。n氣流方向與頭部軸線的夾角為氣流方向與頭部軸線的夾角為L型靜壓管的偏流角型靜壓管的偏流角 , 的存在引起測量誤差。為了減少此影響，一般在的存在引起測量誤差。為了減少此影響，一般在其表面沿圓周方向等距離設(shè)置其表面沿圓周方向等距離設(shè)置28個靜壓孔。個靜壓

12、孔。nL 型 靜 壓 管 的 管 徑 常 取型 靜 壓 管 的 管 徑 常 取 1 2 m m 。 孔 徑 常 取。 孔 徑 常 取0.30.4mm。實驗數(shù)據(jù)表明，雷諾數(shù)在。實驗數(shù)據(jù)表明，雷諾數(shù)在5003105的范圍內(nèi)對靜壓測量值沒有影響。的范圍內(nèi)對靜壓測量值沒有影響。(2) 圓盤型靜壓管圓盤型靜壓管n工作位置：靜壓管與氣流的流動方工作位置：靜壓管與氣流的流動方向垂直，圓盤平面平行于氣流方向；向垂直，圓盤平面平行于氣流方向；n測量值對與圓盤平面平行的氣流方測量值對與圓盤平面平行的氣流方向變化不敏感，但對氣流與其軸向向變化不敏感，但對氣流與其軸向的夾角的夾角(角角)的變化極敏感，一般要的變化極敏

13、感，一般要求求 (12)；n測量的誤差及對測量的誤差及對角的敏感性常隨圓盤直徑的減小面增大，但直角的敏感性常隨圓盤直徑的減小面增大，但直徑過大又增加了對氣流的干擾，圓盤直徑常取徑過大又增加了對氣流的干擾，圓盤直徑常取1520mm。n加工精度要求高，特別要求支桿與圓盤平面垂直；使用時要加工精度要求高，特別要求支桿與圓盤平面垂直；使用時要避免損壞圓盤，即使輕微的損傷也會降低測量精度。避免損壞圓盤，即使輕微的損傷也會降低測量精度。(3) 帶導(dǎo)流管的靜壓管帶導(dǎo)流管的靜壓管n不敏感偏流角不敏感偏流角 p可達可達30 , p可達可達20；n可用于三元氣流中測量靜可用于三元氣流中測量靜壓；壓；n導(dǎo)流管的形狀

14、較復(fù)雜，加導(dǎo)流管的形狀較復(fù)雜，加工較困難，頭部尺寸難以工較困難，頭部尺寸難以做得很小，不適用于小尺做得很小，不適用于小尺寸流道。寸流道。5.4 壓力檢測儀表的使用與校準(zhǔn)壓力檢測儀表的使用與校準(zhǔn)n壓力檢測儀表的正確選擇、安裝和校準(zhǔn)是保證其在壓力檢測儀表的正確選擇、安裝和校準(zhǔn)是保證其在生產(chǎn)過程中發(fā)揮應(yīng)有作用及保證測量結(jié)果安全可靠生產(chǎn)過程中發(fā)揮應(yīng)有作用及保證測量結(jié)果安全可靠的重要環(huán)節(jié)。的重要環(huán)節(jié)。1. 1. 壓力儀表的選擇與安裝壓力儀表的選擇與安裝2. 2. 常用壓力儀表的性能和用途常用壓力儀表的性能和用途3. 3. 壓力檢測儀表的校準(zhǔn)壓力檢測儀表的校準(zhǔn)1. 壓力儀表的選擇與安裝壓力儀表的選擇與安裝

15、n選擇的原則選擇的原則經(jīng)濟合理經(jīng)濟合理1.儀表類型儀表類型;2.測量范圍測量范圍;3.精度精度儀表類型儀表類型n被測介質(zhì)情況被測介質(zhì)情況n現(xiàn)場環(huán)境及生產(chǎn)過程對儀表的要求現(xiàn)場環(huán)境及生產(chǎn)過程對儀表的要求n遠(yuǎn)傳遠(yuǎn)傳?n控制控制?n記錄記錄?n各類壓力儀表的特點：各類壓力儀表的特點：本章學(xué)習(xí)重點本章學(xué)習(xí)重點儀表的量程儀表的量程n要根據(jù)被測壓力的大小及其在測量過程中變化的情要根據(jù)被測壓力的大小及其在測量過程中變化的情況來選取。況來選取。n被測壓力的被測壓力的最大值最大值n穩(wěn)定壓力：不超過儀表測量上限值的穩(wěn)定壓力：不超過儀表測量上限值的2/3n脈動壓力：不超過儀表測量上限值的脈動壓力：不超過儀表測量上限值

16、的1/2n高壓時：不超過儀表測量上限值的高壓時：不超過儀表測量上限值的3/5n被測壓力的被測壓力的最小值最小值n不應(yīng)低于儀表測量上限值的不應(yīng)低于儀表測量上限值的1/3，以保證儀表的線性和測，以保證儀表的線性和測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。量結(jié)果的準(zhǔn)確性。n具體選擇應(yīng)在國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)系列中選取。具體選擇應(yīng)在國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)系列中選取。彈簧管壓力計的量程彈簧管壓力計的量程n測量范圍測量范圍: 從從真空真空到到109Pa，我國的測壓儀表按系列，我國的測壓儀表按系列生產(chǎn)，其標(biāo)尺上限的刻度值為生產(chǎn)，其標(biāo)尺上限的刻度值為(1，1.6，2.5，4，6.3)10n MPa (其中其中n為正、負(fù)整數(shù)為正、負(fù)整數(shù))。儀表的精度

17、儀表的精度n單圈彈簧管壓力表的精度等級單圈彈簧管壓力表的精度等級普通型：普通型：1.0、1.6、2.5、4 級；級；精密型：精密型：0.16、0.25、0.4 級。級。n根據(jù)工藝生產(chǎn)的要求在根據(jù)工藝生產(chǎn)的要求在規(guī)定的精度等級中規(guī)定的精度等級中選選擇確定。擇確定。n所選精度等級所選精度等級應(yīng)小于或至少等于應(yīng)小于或至少等于工藝要求的工藝要求的儀表允許最大引用誤差。儀表允許最大引用誤差。壓力測量系統(tǒng)的安裝壓力測量系統(tǒng)的安裝n壓力測量系統(tǒng)安裝的正確與否直接影響測壓力測量系統(tǒng)安裝的正確與否直接影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性量結(jié)果的準(zhǔn)確性1.被測介質(zhì)被測介質(zhì)2.測取壓力的取壓口測取壓力的取壓口3.傳遞壓力的引壓管路

18、傳遞壓力的引壓管路4.測量儀表測量儀表2 常用壓力儀表的性能和用途常用壓力儀表的性能和用途儀表型式儀表型式常用測量范圍常用測量范圍（PaPa）精度精度等級等級用途與特點用途與特點液液柱柱式式壓壓力力計計U U形管形管0 010105 5或壓差、負(fù)或壓差、負(fù)壓壓高高基準(zhǔn)器、標(biāo)準(zhǔn)器、基準(zhǔn)器、標(biāo)準(zhǔn)器、工程測量儀表工程測量儀表單管單管0 010105 5或壓差、負(fù)或壓差、負(fù)壓壓高高基準(zhǔn)器、標(biāo)準(zhǔn)器、基準(zhǔn)器、標(biāo)準(zhǔn)器、工程測量儀表工程測量儀表斜管斜管0 02 210103 3或壓差、或壓差、負(fù)壓負(fù)壓高高基準(zhǔn)器、標(biāo)準(zhǔn)器、基準(zhǔn)器、標(biāo)準(zhǔn)器、工程測量儀表工程測量儀表彈彈性性壓壓力力計計彈簧管彈簧管0 010109

19、9較高較高工程測量儀表工程測量儀表精密測量儀表精密測量儀表膜片式膜片式0 02 210106 6或壓差、或壓差、負(fù)壓負(fù)壓一般一般工程測量儀表工程測量儀表精密測量儀表精密測量儀表膜盒式膜盒式0 04 410104 4或壓差、或壓差、負(fù)壓負(fù)壓一般一般工程測量儀表工程測量儀表精密測量儀表精密測量儀表波紋管波紋管0 04 4156156或壓差、或壓差、負(fù)壓負(fù)壓一般一般工程測量儀表工程測量儀表精密測量儀表精密測量儀表活塞式活塞式0 02.52.510108 8或負(fù)壓或負(fù)壓很高很高基準(zhǔn)器、標(biāo)準(zhǔn)器基準(zhǔn)器、標(biāo)準(zhǔn)器電位計式電位計式0 06 610107 7一般一般工程測量儀表工程測量儀表電容式電容式0 0101

20、07 7或壓差或壓差較高較高工程測量儀表工程測量儀表電感式電感式0 06 610107 7較高較高工程測量儀表工程測量儀表霍爾式霍爾式0 06 610107 7一般一般工程測量儀表工程測量儀表振頻式振頻式0 010107 7或壓差、負(fù)或壓差、負(fù)壓壓較高較高工程測量儀表工程測量儀表應(yīng)變式應(yīng)變式0 010108 8或壓差、負(fù)或壓差、負(fù)壓壓較高較高工程測量儀表工程測量儀表壓電式壓電式0 010107 7或壓差、負(fù)或壓差、負(fù)壓壓較高較高工程測量儀表工程測量儀表3. 壓力檢測儀表的校準(zhǔn)壓力檢測儀表的校準(zhǔn)n出廠前：出廠前：n壓力檢測儀表在壓力檢測儀表在出廠前出廠前均需經(jīng)過校準(zhǔn)，使之符合精度等均需經(jīng)過校準(zhǔn)，

21、使之符合精度等級要求；級要求；n安裝使用前：安裝使用前：n新的儀表在新的儀表在安裝使用前安裝使用前，為防止運輸過程中由于振動或，為防止運輸過程中由于振動或碰撞所造成的誤差，也應(yīng)對新儀表進行校準(zhǔn)，以保證儀碰撞所造成的誤差，也應(yīng)對新儀表進行校準(zhǔn)，以保證儀表示值的可靠性。表示值的可靠性。n使用中：使用中：n使用中的使用中的儀表會因彈性元件疲勞、傳動機構(gòu)磨損及腐蝕、儀表會因彈性元件疲勞、傳動機構(gòu)磨損及腐蝕、電子元器件的老化等造成誤差，所以必須定期進行校準(zhǔn)，電子元器件的老化等造成誤差，所以必須定期進行校準(zhǔn)，以保證測量結(jié)果有足夠的準(zhǔn)確度；以保證測量結(jié)果有足夠的準(zhǔn)確度；(1) 靜態(tài)校準(zhǔn)靜態(tài)校準(zhǔn)n靜態(tài)校準(zhǔn)的環(huán)

22、境條件：靜態(tài)校準(zhǔn)的環(huán)境條件：1.溫度溫度2052.濕度濕度803.大氣壓力為大氣壓力為76080mmHg4.無振動沖擊的環(huán)境；無振動沖擊的環(huán)境；n靜態(tài)校準(zhǔn)：靜態(tài)校準(zhǔn)：n在靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件下采用一定標(biāo)準(zhǔn)等級在靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件下采用一定標(biāo)準(zhǔn)等級(被校儀被校儀表的表的35倍倍)的校準(zhǔn)設(shè)備，對儀表重復(fù)的校準(zhǔn)設(shè)備，對儀表重復(fù)(不少于不少于3次次)進行進行全量程逐級加載全量程逐級加載和和卸載測試卸載測試，獲得各，獲得各次校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，以確定儀表的靜態(tài)基本性能指次校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，以確定儀表的靜態(tài)基本性能指標(biāo)和精度的過程。標(biāo)和精度的過程。校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)方法n校準(zhǔn)方法：校準(zhǔn)方法：1. 將被校表與標(biāo)準(zhǔn)表的示值在相同條件下進行比將被校

23、表與標(biāo)準(zhǔn)表的示值在相同條件下進行比較；較；2. 將被校表的示值與標(biāo)準(zhǔn)壓力比較。將被校表的示值與標(biāo)準(zhǔn)壓力比較。n校驗點的選擇校驗點的選擇n在被校表的測量范圍內(nèi)，均勻地選擇至少在被校表的測量范圍內(nèi)，均勻地選擇至少5個個校校驗點，其中驗點，其中應(yīng)包括起始點和終點應(yīng)包括起始點和終點。標(biāo)準(zhǔn)儀表的選擇原則標(biāo)準(zhǔn)儀表的選擇原則n標(biāo)準(zhǔn)表的允許絕對誤差：標(biāo)準(zhǔn)表的允許絕對誤差：應(yīng)小于被校表的允許絕對誤差的應(yīng)小于被校表的允許絕對誤差的1/31/5，這樣可，這樣可忽略標(biāo)準(zhǔn)表的誤差，忽略標(biāo)準(zhǔn)表的誤差，將其示值作為真實壓力將其示值作為真實壓力。n將被校表示值與將被校表示值與標(biāo)準(zhǔn)壓力標(biāo)準(zhǔn)壓力比較的方法主要用比較的方法主要用于

24、校驗于校驗0.25級級以上的精密壓力表，亦可用于以上的精密壓力表，亦可用于校驗各種工業(yè)用壓力表。校驗各種工業(yè)用壓力表。壓力校準(zhǔn)儀器壓力校準(zhǔn)儀器n常用的壓力校準(zhǔn)儀器常用的壓力校準(zhǔn)儀器1.液柱式壓力計；液柱式壓力計；2.活塞式壓力計活塞式壓力計；3.配有高精度標(biāo)準(zhǔn)表的壓力校驗泵。配有高精度標(biāo)準(zhǔn)表的壓力校驗泵?；钊麎毫τ嫞ɑ钊麎毫τ嫞╕S-60型）型）n精度等級：精度等級：0.05；0.02 n測量范圍：測量范圍：0.16 MPa n活塞面積：活塞面積：0.5 cm2n底盤活塞：底盤活塞：0.5kg 所產(chǎn)所產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)壓力值為生的標(biāo)準(zhǔn)壓力值為0.1MPa n重量：重量： 65kgn工作介質(zhì)：變壓器油工

25、作介質(zhì)：變壓器油活塞式壓力真空計活塞式壓力真空計 （YS-2.5型）型）n測量范圍：測量范圍： -0.10.25 MPan精度等級：精度等級： 0.02; 0.05 n工作介質(zhì)：工作介質(zhì)： 潔凈的壓縮空氣或瓶裝氮氣潔凈的壓縮空氣或瓶裝氮氣壓力發(fā)壓力發(fā)生部分生部分測量測量部分部分活塞式壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理活塞式壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理n測量活塞及砝碼的重力與螺旋壓測量活塞及砝碼的重力與螺旋壓力發(fā)生器共同作用于密閉系統(tǒng)內(nèi)力發(fā)生器共同作用于密閉系統(tǒng)內(nèi)的工作液體的工作液體( (變壓器油變壓器油) )，當(dāng)系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)工作液體的壓力與此重力相平內(nèi)工作液體的壓力與此重力相平衡時，測量活塞衡時，測量活塞1

26、1將被頂起而穩(wěn)將被頂起而穩(wěn)定在活塞筒定在活塞筒3 3內(nèi)的任一平衡位置。內(nèi)的任一平衡位置。n在承重托盤換不同的砝碼，由螺在承重托盤換不同的砝碼，由螺旋壓力發(fā)生器推動工作活塞，工旋壓力發(fā)生器推動工作活塞，工作液體就可處于不同的平衡壓力；作液體就可處于不同的平衡壓力；n壓力壓力p p砝碼活塞砝碼活塞活塞式壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理活塞式壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理a、b、c切斷閥；切斷閥；d進油閥；進油閥；1測量活塞；測量活塞；2砝碼；砝碼；3活塞筒；活塞筒；4螺旋壓力發(fā)生器；螺旋壓力發(fā)生器；5工作液；工作液；6壓力表；壓力表；7手輪；手輪；8絲杠；絲杠；9工作活塞；工作活塞；10油杯；油杯；11進油閥進油閥

27、 壓力校驗器壓力校驗器 YJY-6型型校驗壓力范圍校驗壓力范圍：YJY-6型：型：-0.086MPa YJY-60型型 -0.0860MPa 工作介質(zhì)：工作介質(zhì)：變壓器油變壓器油壓力真空校驗器壓力真空校驗器YZY-2.5型型校驗壓力范圍校驗壓力范圍：YZY-2.5型型: -0.010.25 MPa YZY-25型型:-0.012.4 MPa 精度等級精度等級(%)：取決于配用的標(biāo)準(zhǔn)器取決于配用的標(biāo)準(zhǔn)器精度精度正壓工作介質(zhì)：正壓工作介質(zhì)：潔凈的壓縮空氣潔凈的壓縮空氣或瓶裝氮氣或瓶裝氮氣負(fù)壓源：負(fù)壓源：真空泵真空泵(2) 動態(tài)校準(zhǔn)動態(tài)校準(zhǔn)n壓力傳感器的壓力傳感器的頻率響應(yīng)特性頻率響應(yīng)特性決定了傳感

28、器對動態(tài)決定了傳感器對動態(tài)壓力測量的適用范圍和測量精度。壓力測量的適用范圍和測量精度。n用于動態(tài)壓力測量的傳感器或測壓系統(tǒng)必須進行用于動態(tài)壓力測量的傳感器或測壓系統(tǒng)必須進行動態(tài)校準(zhǔn)，以確定其動態(tài)特性參數(shù)（如頻率響應(yīng)動態(tài)校準(zhǔn)，以確定其動態(tài)特性參數(shù)（如頻率響應(yīng)函數(shù)、固有頻率、阻尼比）。函數(shù)、固有頻率、阻尼比）。標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)壓力信號標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)壓力信號n動態(tài)校準(zhǔn)的關(guān)鍵：動態(tài)校準(zhǔn)的關(guān)鍵：n標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)壓力信號源。標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)壓力信號源。n根據(jù)其所提供的標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)壓力信號，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)根據(jù)其所提供的標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)壓力信號，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)壓力信號的裝置可分為兩類：壓力信號的裝置可分為兩類：n穩(wěn)態(tài)周期性壓力信號源穩(wěn)態(tài)周期性壓力信號源

29、，如機械正弦壓力發(fā)生器、凸輪，如機械正弦壓力發(fā)生器、凸輪控制噴嘴、電磁諧振器；控制噴嘴、電磁諧振器；n穩(wěn)態(tài)壓力信號源穩(wěn)態(tài)壓力信號源，如激波管、閉式爆炸器、快速卸載閥，如激波管、閉式爆炸器、快速卸載閥及落錘液壓動校裝置。及落錘液壓動校裝置。 穩(wěn)態(tài)校準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)校準(zhǔn)n電磁式正弦壓力發(fā)生器電磁式正弦壓力發(fā)生器n機械式正弦壓力發(fā)生器機械式正弦壓力發(fā)生器可提供的壓力源頻率為可提供的壓力源頻率為300Hz，常用來標(biāo)定諧振，常用來標(biāo)定諧振頻率低的壓力測量設(shè)備。頻率低的壓力測量設(shè)備。穩(wěn)態(tài)校準(zhǔn)的特點穩(wěn)態(tài)校準(zhǔn)的特點n主要適用于將未知特性的被校傳感器與已知特性的主要適用于將未知特性的被校傳感器與已知特性的標(biāo)準(zhǔn)傳感器進行比

30、較；標(biāo)準(zhǔn)傳感器進行比較；n可以通過改變壓力源頻率，同時監(jiān)測被校儀表或傳可以通過改變壓力源頻率，同時監(jiān)測被校儀表或傳感器輸出的方法求出被校儀表的頻率特性。感器輸出的方法求出被校儀表的頻率特性。n主要優(yōu)點主要優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。n不足之處不足之處由于難以提供高頻高振幅的壓力信號，僅適用于低壓和由于難以提供高頻高振幅的壓力信號，僅適用于低壓和低頻的壓力校準(zhǔn)，不能用于壓力檢測儀表的高頻動態(tài)特低頻的壓力校準(zhǔn)，不能用于壓力檢測儀表的高頻動態(tài)特性校準(zhǔn)。性校準(zhǔn)。 非穩(wěn)態(tài)校準(zhǔn)非穩(wěn)態(tài)校準(zhǔn)n激波管激波管n測定壓力傳感器頻率響應(yīng)特性的最常用的設(shè)備。測定壓力傳感器頻率響應(yīng)特性的最常用的設(shè)備。n計

31、量部門校準(zhǔn)壓力傳感器動態(tài)性能的標(biāo)準(zhǔn)裝置。計量部門校準(zhǔn)壓力傳感器動態(tài)性能的標(biāo)準(zhǔn)裝置。激波管校準(zhǔn)傳感器動態(tài)特性的基本原理激波管校準(zhǔn)傳感器動態(tài)特性的基本原理1n激波管是一個具有恒等截面激波管是一個具有恒等截面(圓形或方形圓形或方形)的內(nèi)壁非常光滑的的內(nèi)壁非常光滑的兩頭封閉的長管。管中間被一膜片分成兩個密封的腔室，左兩頭封閉的長管。管中間被一膜片分成兩個密封的腔室，左邊較短的是高壓腔，右邊較長的是低壓腔。邊較短的是高壓腔，右邊較長的是低壓腔。n當(dāng)高、低壓腔室的壓力差達到一定值時，膜片突然破裂當(dāng)高、低壓腔室的壓力差達到一定值時，膜片突然破裂(自自然破裂或人工控制破裂然破裂或人工控制破裂)，于是高壓室的氣

32、體向低壓室迅速，于是高壓室的氣體向低壓室迅速膨脹，形成激波并以超音速的常值速度在低壓腔的靜止氣體膨脹，形成激波并以超音速的常值速度在低壓腔的靜止氣體中運動。中運動。n激波陣面厚度極薄，激波陣面之后是一個能持續(xù)一定時間的激波陣面厚度極薄，激波陣面之后是一個能持續(xù)一定時間的壓力平臺，壓力上升時間極短，約為壓力平臺，壓力上升時間極短，約為10-9s，且壓力幅度可以，且壓力幅度可以方便地改變和控制；激波陣面到達低壓腔端面后將反射回來，方便地改變和控制；激波陣面到達低壓腔端面后將反射回來，且其后壓力將再次升高，因而激波管是一個理想的壓力階躍且其后壓力將再次升高，因而激波管是一個理想的壓力階躍發(fā)生器。發(fā)生

33、器。激波管校準(zhǔn)傳感器動態(tài)特性的基本原理激波管校準(zhǔn)傳感器動態(tài)特性的基本原理2n用激波管產(chǎn)生的階躍壓力激勵被校壓力傳感用激波管產(chǎn)生的階躍壓力激勵被校壓力傳感器，并用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備記錄在這一階躍壓力激器，并用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備記錄在這一階躍壓力激勵下被校傳感器所產(chǎn)生的瞬時響應(yīng)。勵下被校傳感器所產(chǎn)生的瞬時響應(yīng)。n根據(jù)其過渡過程曲線，運用適當(dāng)?shù)挠嬎惴椒?，根?jù)其過渡過程曲線，運用適當(dāng)?shù)挠嬎惴椒?，可以得到被校壓力傳感器的頻率響應(yīng)特性?？梢缘玫奖恍毫鞲衅鞯念l率響應(yīng)特性。激波管校準(zhǔn)系統(tǒng)圖激波管校準(zhǔn)系統(tǒng)圖n整個試驗裝置包括激波管、氣源、測量和記整個試驗裝置包括激波管、氣源、測量和記錄部分。錄部分。n圖中圖中A1,A2,A

34、3A1,A2,A3為壓電式壓力傳感器，裝在激為壓電式壓力傳感器，裝在激波管的側(cè)面，其中波管的側(cè)面，其中A1A1和和A2A2特性相同，用于測特性相同，用于測量激波速度；量激波速度；AxAx和和AyAy為被校壓力傳感器；為被校壓力傳感器；B1B1，B2B2，B3B3為電荷放大器。為電荷放大器。n氣源用于供給激波管壓縮空氣或其他氣體。氣源用于供給激波管壓縮空氣或其他氣體。n膜片一般選用純鋁膜片，其厚度根據(jù)校準(zhǔn)壓膜片一般選用純鋁膜片，其厚度根據(jù)校準(zhǔn)壓力值的大小而定，為達到瞬時破裂的目的，力值的大小而定，為達到瞬時破裂的目的，要在鋁片上預(yù)先壓紋。根據(jù)壓力的大小也可要在鋁片上預(yù)先壓紋。根據(jù)壓力的大小也可用賽璐珞或描圖紙等作膜片。用賽璐珞或描圖紙等作膜片。n根據(jù)傳感器實際應(yīng)用情況，根據(jù)傳感器實際應(yīng)用情況，被校傳感器被校傳感器可裝在低壓可裝在低壓腔的側(cè)壁上（圖中腔的側(cè)壁上（圖中AyAy），也可裝在低壓室的底端面