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    u型管压力计原理

    发布时间:2016-03-18 17:52:29 作者:传感器世家 

    u型管压力计原理压力表基础知识 |传感器

    最早的压力测量仪表之一今天仍在广泛使用由于其固有的准确性和简单的操作。这是U型管压力计,是一种 U形玻璃管部分充有液体。这压力表没有移动部件,不需要校准。测压法是测量重力和液体的密度,使 U型管压力计精度 NIST 标准这两个物理属性的功能。

     


    压力表是压力测量仪器和校准标准的。其范围从简单的 U形管和井充满液体于便携式数字仪表与计算机接口。

    如图所示,在图1 中,每个脚暴露在大气中,U型管压力计液体在列中身高相等。使用此点作为参考和连接每个脚到未知的压力的列高度差指示的压力 (见 图2) 的差异。
     

     


    图1。用两条腿的 U型管压力计开放的气氛或遭受同样的压力,液体保持每条
    同一水平在,建立一个零参考。

     


    图2。与 U型管压力计的左侧应用更大的压力,液体降低的左腿和上升中的右腿。液动直到单位重量的液体中,如 h,正好平衡压力。

     

    表示由液柱压力的基本关系是 ︰

     

    Δp = P2-P1 = ρgh

     

    where:

     

    Δp 

    = 压差

    P1

    = 低压连接处的压力

    P2

    = 高压连接处的压力

    ρ

    = (在特定温度下)指示液的密度

    g

    = 重力加速度的值 (在特定的纬度和海拔)

    h

    = 柱高度差

     

    由此产生的压力是每单位表面积的液柱,用磅 / 平方英寸 (psi) 或牛顿每平方米 (帕斯卡) 为单位进行受力之间的区别。压力表经常用于测量压力的柱高度差也是一个常见的单位。这被表示以英寸或厘米的水或水银在特定的温度,可以更改为标准单位的转换表的压力。

    所有的压力测量都有差异。参考值可以是零绝对压力 (完全真空),大气压力 (气压) 或另一种压力。大气压力计开放的一条腿 (见图3A),测得的压力是这超过大气压力的海平面

     

    图3,压力表是测量相对于大气压力与气压变化。当压力超过大气压力时,压力测量的压力测量是正值的,当压力小于大气压力时,压力测量是负的。

     

    这种测量被称为压力表压力(表压),并表示正压力的关系:

     

    绝对压力=大气压+正压力表压力

    (2)

     

    负压 (真空) 测量 (见图3B),拄的反向高度和所表达的关系 ︰

     

    绝对压力 = 大气压力 + 负压力表

    (3)

     

    这些压力关系如图4 所示。

     



    图4. 正面和负面的压力表的图形表示显示了所有压力测量的差异方面,在压力测量的压力是绝对压力和大气压力之间的差异。

     

     

     

     

    压力表可以直接测量绝对压力。图5测量压力相对于绝对零压在一个密封的腿上面的水银柱血压计。该计最常见的形式是用来测量大气压力的传统水银气压计。只有一个连接,这种配置可以测量压力高于和低于大气压力。

    压力表可以用于直接测量绝对压力。图5 中的压力表措施相比,在密封的腿上方的水银柱零绝对压力的压力。这压力表的最常见的形式是传统的水银气压表用于测量大气压力。只是一个连接,这种配置可以测量的上方和下方大气压力的压力。



    图5.在一个密封的管式压力计,压力参考是一个真空,或绝对零压力。一个密封的管压力计最常见的形式是用来测量大气压力的传统水银气压计。

    在U型管压力计的变化

    压差是拄的高度差,无论管的大小或形状的差异。图6A 所示,这两个压力表的腿暴露于大气中,指示流体处于同一水平。连接到每个压力计的左腿同样的压力导致其水平降低。因为压力计腿数量变化,每一列中的流体移动不同的距离。然而,在这两个压力表的流体级别之间的差异是完全相同的情况下(见图6B)。

     

     

    图6。压力读数始终是流体的高度,而不管管大小如何区别。这两个压力表双腿暴露于大气中,流体的水平是相同的 (A)。平等的正压,适用于每个压力计的一条腿,流体水平不同,但流体高地之间的距离是相同的。
    图7。在井型压力表,横截面积的一条腿 (井) 是另一条腿比大得多。当井上施加压力时,流体会降低只到另一条腿的流体上升相比略有不同。

     

    连接压力高于大气到井;连接到所述管的压力低于大气。
    对于差分测量,将较高的压力连接到井
    对于提高井压力计,井连接可用于 表测量和真空测量。

    变化的井型压力表是斜管 (或草案计) 在图8 中的压力表。倾斜的指示管,1 英寸的垂直上升绷在几英寸的刻度长度。斜管压力计具有较好的灵敏度和分辨率低的压力

     

    .图8。低压力和低压差都更好地用来处理斜管压力计,在 1 英寸的垂直液体高度可以拉伸到 12 英寸的刻度长度

     

    指示流体:
    液体压力计测量压差通过平衡两个压力之间的液体的重量。轻液体如水可以测量小压差;汞或其他较重的液体用于大压差。比水重3倍的指示液,压力测量范围是3倍,但分辨率降低。
    指示液可以有色的水、油、苯系物、溴化物和纯汞。当选择指示液,检查比重,操作温度范围、蒸气压、闪点的规格。腐蚀性,溶解度和毒性也是考虑因素。

    数字压力计:
    液体压力计有局限性。玻璃管、指示液,和水平安装要求是比领域更适合一个实验室。此外,它不能与计算机或 PLC 接口。而数字压力计,可以克服这种限制。这些基于微处理器的都提供方便 ,或在面板中或独立安装方式与过程控制或传输测量数据的输出结果。

    更新:20190523 065720     


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