【文章內(nèi)容簡介】 號； 波紋管 的位移相對較大 ， 一般可在其頂端安裝傳動機構 ， 帶動指針直接讀數(shù) 。 其特點是靈敏高 （ 特別是在低壓區(qū) ） ， 常用于檢測較低的壓力 （ ～ 106Pa） ， 但波紋管遲滯誤差較大 ， 精度一般只能達到 ； 彈簧管 結構簡單 、 使用方便 、 價格低廉 ， 它使用范圍廣 ， 測量范圍寬 ， 可以測量負壓 、 微壓 、 低壓 、 中壓和高壓 ， 因此應用十分廣泛 。 根據(jù)制造的要求 ， 儀表精度最高可達 。 —— 彈簧管和彈簧管壓力表 彈簧管是橫截面呈非圓形 （ 橢圓形或扁圓形 ） ，彎成圓弧狀 （ 中心角常為 270176。 ） 的空心管子 。 管子的一端為封閉 ， 另一端為開口 。 閉口端作為自由端 ， 開口端作為固定端 。 被測壓力介質(zhì)從開口端進入并充滿彈簧管的整個內(nèi)腔 ， 由于彈簧管的非圓橫截面 ， 使它有變成圓形并伴有伸直的趨勢而產(chǎn)生力矩 ， 其結果使彈簧管的自由端產(chǎn)生位移 ， 同時改變其中心角 。 位移量 （ 中心角改變量 ） 和所加壓力有如下的函數(shù)關系： 222220)1(1 ?? ??? ? ??????? abbhREP式中 θ 0為彈簧管中心角的初始角； Δθ為受壓后中心角的改變量； R為彈簧管彎曲圓弧的外半徑； h為管壁厚度； a、 b為彈簧管橢圓形截面的長 、 短半軸 。 0P??? ?1－彈簧管 2－拉桿 3－扇形齒輪 4－中心齒輪 5－指針 6－－面板 7－游絲 8－調(diào)節(jié)螺釘 9－接頭 圖 318 彈簧管壓力表 彈簧管自由端 B的位移量一般很小 ， 需要通過放大機構才能指示出來 ,為了加大彈簧管自由端的位移量 ，也可采用多圈彈簧管 ， 其原理與單圈彈簧管相似 。 單圈彈簧管壓力表是工業(yè)現(xiàn)場使用最普遍的就地指示式壓力檢測儀表 （ 也有電接點輸出的彈簧管壓力表 ） 彈簧管壓力表結構簡單 、 使用方便 、 價格低廉 、 測量范圍寬 ， 可以測量負壓 、 微壓 、 低壓 、 中壓和高壓 一般的工業(yè)用彈簧管壓力表的精度等級為 ， 但根據(jù)制造的要求 ， 其精度等級最高可達 。 —— 膜盒式差壓變送器 工作原理：力矩平衡 檢測元件 —— 膜盒或膜片 杠桿系統(tǒng)則有單杠桿、雙杠桿和矢量機構 膜盒式差壓變送器構成 △ P 測量部分 Fi 杠桿系統(tǒng) △ M 放大器 反饋部分 Ff Io DDZIII型差壓變送器 檢測 部分 : ΔP → 輸入力 Fi 杠桿系統(tǒng) : 力的傳遞和力矩比較，生成位移信號 位移檢測放大器 : 位移 → 輸出 Io 電磁反饋裝置 : 輸出 → 反饋力 Ff △ P 膜盒 Fi 杠桿系統(tǒng) △ M 位移檢測 放大器 電磁反饋機構 Ff Io I0和輸入信號 ΔP之間呈線性關系 I0在輸入信號范圍下限時為 4mA 。 tgθ或 Kf可以調(diào)整變送器的量程 zffzffd FKllPKlllltgAI ???2310 ?Io mA ΔPmin ΔPmax 4 20 ΔP —— 電容式差壓變送器 電容式 差壓變送器采用差動 電容作為檢測元件 主要包括測量部件和轉(zhuǎn)換放大電路兩部分： 差壓電容膜盒 電容 電流轉(zhuǎn)換電路 調(diào)零、零 遷電路 電流放大器 反饋電路 Δp ΔC Ii If ＋ ＋ Iz － Io 測量部分 轉(zhuǎn)換放大部分 ΔP=0 Ci1=Ci2=15pF ΔP＞ 0 Ci1的電容量減小 Ci2的電容量增大 —— 差動 電容測量原理 電容式 差壓變送器 測量原理 電容式壓力變送器 ， 目前 在工業(yè)生產(chǎn)中應用非常廣泛 ， 其輸出信號也是標準 4～ 20mADC電流信號 。 電容式壓力變送器是先將壓力的變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化 ， 然后進行測量的 。 電容式差壓變送器的原理圖可見傳感器有左右固定極板 ， 在兩個固定極板之間是彈性材料制成的測量膜片 ， 作為電容的中央動極板 ， 在 測量膜片兩側(cè)的空腔中充滿硅油 。 電容式差壓變送器的結構可以有效地保護測量膜片 ， 當差壓過大并超過允許測量范圍時 ， 測量膜片將平滑地貼靠在玻璃凹球面上 ，因此不易損壞 ， 與力矩平衡式相比 ， 電容式?jīng)]有杠桿傳動機構 ，因而尺寸緊湊 ， 密封性與抗振性好 ， 測量精度相應提高 ， 可達 級 。 電氣式 壓力檢測 —— 應變片 壓力 /差壓變送器 利用金屬或半導體材料制成的電阻體的阻值可表示為： 當電阻體受外力作用時 ， 電阻體的長度 、 截面積或電阻率會發(fā)生變化 ， 即其阻值也會發(fā)生變化 。 這種 因尺寸變化引起阻值變化 稱為 應變效應 。 應變片多以金屬材料為主 ， 一般和彈性元件一起使用 。 r1 r2 1 2 3 P (a)傳感器 1－外殼 2－彈性筒 3－膜片 應變筒的上端與外殼固定在一起 ， 下端與不銹鋼密封膜片 3緊密接觸 ， 應變片 r1和 r2用膠合劑貼緊在應變筒的外壁 ， 與筒體之間不發(fā)生相對滑動 。 r1沿應變筒軸向貼放 ， 作為測量片； r2沿徑向貼放 ， 作為溫度補償片 。 圖中應變片 r r2的靜態(tài)性能完全相同 。 當膜片受到外力作用時 ， 彈性筒軸向受壓 ， 使應變片 r1產(chǎn)生軸向應變 ， 阻值變??；而應變片 r2受到軸向壓縮 ， 引起徑向拉伸 ， 阻值變大 。 實際上 ， r2的變化量比 r1的變化量要小 ， r2的主要作用是溫度補償 。 是應變片阻值變化量的測量電橋 ， 圖中 R3和 R4是兩個阻值相等的精密固定電阻 。 Ui E － ＋ ＋ － r1 r2 R3 R4 A B (b)測量電橋 不受壓時 r1= r2=r0 R3=R4=r 3 13 4 1 2( ) U 0 R rUER R r r? ? ? ??? ， 不受壓時若應變片受壓 ， 則： r1= r0+Δr1； r2= r0+Δr2 (Δr1≠Δr2) 0 1 2201 1 2 1 20 1 0 2 0 1 2 01( ) 2 4 2 2 4r r rrr r r r rU E E E Pr r r r r r r r? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?由此可見 ， 由壓力作用時 ， r1和 r2一減一增 ， 使電橋由較大的輸出；當環(huán)境溫度發(fā)生變化時 ， r r2同時增減 ， 不影響電橋的平衡 。 如果儀表能把電橋輸出電壓 Ui進一步轉(zhuǎn)換為標準信號輸出 ， 則該儀表即可稱為應變式壓力變送器 。 結論 ：應變片式壓檢測儀表 具有較大的測量范圍 ， 被測壓力可達幾百 MPa， 并具有良好的動態(tài)性能 ， 適用于快速變化的壓力測量 。 但是 ， 盡管測量電橋具有一定的溫度補償?shù)淖饔?， 應變片式壓力檢測儀表仍有比較明顯的溫漂和時漂 ， 因此 ， 這