彈性壓力表介紹

彈性壓力表

彈性壓力計是基于彈性元件受力變形的性質(zhì)來實現(xiàn)壓力測量的。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，波紋管差壓計及膜片壓力表（或差壓計）等。一、彈性壓力表的工作原理

壓力可測量的變形傳動機構(gòu)放大刻度盤指示彈性元件是壓力計的感受件，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：單圈彈簧管、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

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

波紋管是一種帶波紋的薄壁圓筒，一端開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，壓力信號引入筒內(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，被測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，如減小遲滯時間、增大線性區(qū)、擴大儀表量程等。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，膜片圓周邊緣兩側(cè)被壓力容室固緊，上下隔離，其上下為兩個獨立容室，被測壓力由一側(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焊起來就構(gòu)成膜盒。壓力信號由一膜片的中心開孔引入，輸出信號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

所加壓力超過彈性極限后，元件會出現(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：當彈性元件所受壓力升高或降低到某一值時，彈性變形不能同時達到相應(yīng)值，而要經(jīng)過一段時間之后才能達到應(yīng)有的變形。

表現(xiàn)：在彈性極限之內(nèi)對彈性元件加壓力，在很快去掉壓力后，彈性元件不能馬上恢復到原狀，而是殘余一個變形，且這一變形要經(jīng)過一段時間才能消失。彈性后效現(xiàn)象的存在使得壓力有瞬時變化時，儀表示值會產(chǎn)生一定的動態(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，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，彈性元件的變形量不同。如當負載由小增大到PX時的變形為△X1，由大減小到PX時的變形量為△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。一般當溫度上升時彈性模量變小，從而使儀表呈現(xiàn)正的測量誤差。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荷。

靈敏度是在單位負荷作用下產(chǎn)生的變形。剛度大的彈性元件，其靈敏度小，適用于大量程測壓儀表；剛度小的彈性元件，易于制成檢測微小波動壓力的儀表。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合：測量對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14彈簧管壓力表型號

型號由四部分組成：

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；O—氧用、禁油；B—標準表；Q—氫用；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—徑向無邊；T—徑向有邊；Z—軸向無邊；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。

測量氧和測量氫壓力的儀表，在標度盤上的儀表名稱下分別畫一天藍色或深綠色橫線，測氧儀表還應(yīng)標以紅色禁油字樣。15檢定用工作介質(zhì):

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

膜盒壓力表的彈性元件為膜盒，適用于測量空氣或其它無腐蝕性氣體的微壓或負壓。181—接頭；2—導壓管；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—制動螺絲；14—平衡錘；15—游絲；16—標尺；17—調(diào)零機構(gòu)193、膜片壓力表

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

常用的膜片壓力表型號有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)被測介質(zhì)的要求，在其內(nèi)腔填充以適當?shù)墓ぷ饕海粶y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，壓力表顯示出被測壓力值。

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