彈性壓力表介紹

彈性壓力表

彈性壓力計(jì)是基于彈性元件受力變形的性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)量的。根據(jù)彈性元件的類型不同，可分為彈簧管壓力表，膜盒微壓計(jì)，波紋管差壓計(jì)及膜片壓力表（或差壓計(jì)）等。一、彈性壓力表的工作原理

壓力可測(cè)量的變形傳動(dòng)機(jī)構(gòu)放大刻度盤(pán)指示彈性元件是壓力計(jì)的感受件，類型：彈簧管、膜片（膜盒）、波紋管1、彈簧管（波登管）彈簧管是一種橫截面積為橢圓或扁圓形的空心薄壁管。形狀有：?jiǎn)稳椈晒?、螺旋形多圈彈簧管、S形等多圈彈簧管彈簧管的材料：一般為黃銅、磷青銅、鈹青銅及鎳鉻不銹鋼等2單圈彈簧管其圓弧角一般為270°，橫截面主要是扁圓形。3

彈簧管的開(kāi)口端固定在儀表基座上，稱為固定端。壓力信號(hào)由開(kāi)口端（表接頭）引入彈簧管內(nèi)。彈簧管另一端封閉，稱為自由端。當(dāng)被測(cè)壓力引入彈簧管后，自由端將產(chǎn)生相應(yīng)的位移，此位移通過(guò)與彈簧管鉸連的連桿傳遞給儀表的放大指示機(jī)構(gòu)。42、波紋管

波紋管是一種帶波紋的薄壁圓筒，一端開(kāi)口并固定于儀表基座上，為固定端；另一端封閉，為自由端。使用時(shí)，壓力信號(hào)引入筒內(nèi)或筒外，前者使波紋管受拉，后者使波紋管受壓，因而都將使自由端產(chǎn)生軸向位移。5

在波紋管材料比例極限范圍內(nèi)，波紋管自由端的軸向位移△L與被測(cè)壓力呈線性關(guān)系.

常用的波紋管直徑多為7mm～150mm，管壁厚度為0.08mm～0.3mm。由于波紋管本身剛度較小，通常與螺旋形彈簧組合使用。組合使用時(shí)，被測(cè)壓力主要由彈簧的彈性反力平衡，波紋管只起隔離介質(zhì)的作用。組合使用可以改善彈性元件的輸出特性，如減小遲滯時(shí)間、增大線性區(qū)、擴(kuò)大儀表量程等。63.膜片

膜片是一種圓形彈性薄片，分為平膜片及波紋膜片兩種。

波紋膜片上壓有一些環(huán)形波紋，其撓度（膜片中心位移量）比平膜片大1～2倍，所以目前大多采用波紋膜片。

波紋膜片的波紋形狀有梯形波形、鋸齒波形及正弦波形三種。波紋形狀，特別是波紋高度H與膜片厚度h之比（H/h），對(duì)膜片輸出特性有較大影響。H/h大，則輸出特性線性較好。使用膜片時(shí)，膜片圓周邊緣兩側(cè)被壓力容室固緊，上下隔離，其上下為兩個(gè)獨(dú)立容室，被測(cè)壓力由一側(cè)容室引入，使膜片中心產(chǎn)生位移。784.膜盒

將兩片膜片的圓周邊緣對(duì)焊起來(lái)就構(gòu)成膜盒。壓力信號(hào)由一膜片的中心開(kāi)孔引入，輸出信號(hào)為另一膜片中心的位移。膜盒的中心位移量在相同壓力情況下比膜片大，因此靈敏度較膜片高。9二、彈性元件特性1.不完全彈性特性

所加壓力超過(guò)彈性極限后，元件會(huì)出現(xiàn)永久性變形，這一性質(zhì)稱為彈性元件的不完全彈性特性。

為了避免永久性變形，彈性元件的最大壓力計(jì)算式：

Pb—彈性元件的彈性極限

K

—安全系數(shù)，一般取1.5～2.5。2.彈性后效及彈性滯后（1）彈性后效10

定義：當(dāng)彈性元件所受壓力升高或降低到某一值時(shí)，彈性變形不能同時(shí)達(dá)到相應(yīng)值，而要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后才能達(dá)到應(yīng)有的變形。

表現(xiàn)：在彈性極限之內(nèi)對(duì)彈性元件加壓力，在很快去掉壓力后，彈性元件不能馬上恢復(fù)到原狀，而是殘余一個(gè)變形，且這一變形要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能消失。彈性后效現(xiàn)象的存在使得壓力有瞬時(shí)變化時(shí)，儀表示值會(huì)產(chǎn)生一定的動(dòng)態(tài)誤差。

（2）彈性滯后

定義：彈性滯后是指給彈性元件加壓力和減壓力時(shí)，輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象。

表現(xiàn)：在增加到和減小到某一定壓力時(shí)，彈性元件的變形量不同。如當(dāng)負(fù)載由小增大到PX時(shí)的變形為△X1，由大減小到PX時(shí)的變形量為△X2，則將有一差值△X＝△X2－△X1，該值的存在將使儀表產(chǎn)生變差。11彈性后效及彈性滯后現(xiàn)象同時(shí)產(chǎn)生，與彈性元件的材料及加工后的熱處理有關(guān)，也與壓力的最大值有關(guān)。誤差可達(dá)1%～1.5%，少數(shù)儀表為0.1%～0.2%。

(3)彈性模量受溫度的影響

彈性模量隨溫度的變化而變化。一般當(dāng)溫度上升時(shí)彈性模量變小，從而使儀表呈現(xiàn)正的測(cè)量誤差。即：TK

（4）剛度與靈敏度

剛度是使彈性元件產(chǎn)生單位變形所需要的負(fù)荷。

靈敏度是在單位負(fù)荷作用下產(chǎn)生的變形。剛度大的彈性元件，其靈敏度小，適用于大量程測(cè)壓儀表；剛度小的彈性元件，易于制成檢測(cè)微小波動(dòng)壓力的儀表。剛度和靈敏均為常數(shù)。12三、常用的彈性壓力表1、彈簧管壓力表

單圈彈簧管壓力表適用場(chǎng)合：測(cè)量對(duì)銅合金不起腐蝕作用的液體、氣體和蒸汽的壓力。131—彈簧管；2—支座；3—外殼；4—接頭；5—帶有鉸軸的塞子；6—拉桿；7—扇形齒輪；8—小齒輪；9—指針；10—游絲；11—刻度盤(pán)14彈簧管壓力表型號(hào)

型號(hào)由四部分組成：

第一方格：Y—單圈彈簧管壓力表；Z—單圈彈簧管真空表；YZ—單圈彈簧管壓力、真空表。

第二方格：X—電接點(diǎn)；O—氧用、禁油；B—標(biāo)準(zhǔn)表；Q—?dú)溆?；A—氨用；C—耐酸。

第三方格：表示表殼直徑，有40、60、100、120、150、160、200、250mm等幾種。

第四方格：表示結(jié)構(gòu)形式，空位—徑向無(wú)邊；T—徑向有邊；Z—軸向無(wú)邊；ZT—軸向有邊。例如：YZ-60ZT，表示軸向有邊的彈簧管壓力、真空表。注：適于特殊介質(zhì)用的壓力表，如YA型氨用壓力表、YO型氧氣壓力表、YQ型氫氣壓力表和耐酸壓力表等，其承受壓力的部件由相應(yīng)的特殊材料制成。

測(cè)量氧和測(cè)量氫壓力的儀表，在標(biāo)度盤(pán)上的儀表名稱下分別畫(huà)一天藍(lán)色或深綠色橫線，測(cè)氧儀表還應(yīng)標(biāo)以紅色禁油字樣。15檢定用工作介質(zhì):

測(cè)量上限不超過(guò)0.25MPa的壓力表，工作介質(zhì)為清潔的空氣，或五毒、無(wú)害和化學(xué)性能穩(wěn)定的氣體；測(cè)量上限（0.25～250）MPa的壓力表，工作介質(zhì)為無(wú)腐蝕性的液體；測(cè)量上限（400～1000）MPa的壓力表，為藥用甘油和乙二醇混合液或根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)器所要求使用的工作介質(zhì)。16172.膜盒微壓計(jì)

膜盒壓力表的彈性元件為膜盒，適用于測(cè)量空氣或其它無(wú)腐蝕性氣體的微壓或負(fù)壓。181—接頭；2—導(dǎo)壓管；3—金屬膜盒；4、5—杠桿；6—微調(diào)螺絲；7—拉桿；8—曲柄；9—內(nèi)套筒；10—外套筒；11—指針；12—軸；13—制動(dòng)螺絲；14—平衡錘；15—游絲；16—標(biāo)尺；17—調(diào)零機(jī)構(gòu)193、膜片壓力表

膜片壓力表的彈性元件是膜片，被測(cè)介質(zhì)通過(guò)接頭或法蘭進(jìn)入膜片室，由于壓力的作用，膜片產(chǎn)生位移，此位移再通過(guò)傳動(dòng)部件（動(dòng)作過(guò)程與彈簧管壓力表同），使指針指示被測(cè)壓力值。

常用的膜片壓力表型號(hào)有YP型普通膜片壓力表和YPF型耐腐蝕膜片壓力表。204、隔膜式壓力表隔膜式壓力表由膜片隔離器、連接管和普通壓力表三部分組成。

工作原理：根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的要求，在其內(nèi)腔填充以適當(dāng)?shù)墓ぷ饕?，被測(cè)介質(zhì)的壓力作用于隔膜片上，使之產(chǎn)生變形，壓縮內(nèi)部充填的工作液，借助于工作液的傳導(dǎo)，壓力表顯示出被測(cè)壓力值。

適用場(chǎng)合：測(cè)量有腐蝕性、高黏度、易結(jié)晶、含有固體狀顆粒、溫度較高的液體介質(zhì)的壓力或負(fù)壓。螺紋接口的隔膜式壓力表的測(cè)量范圍為（0～60）MPa；法蘭接口的隔膜式壓力表的測(cè)量范圍為（0～25