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第一二章 压力测量





压力是工业生产过程中重要的工艺参数之一,因此,正确地测量和控制压力是保证工艺生产过程良好地运行,,U形管两边管内会产生一定的液柱差,液柱差的大小与被测压力有关,,右边的被测压力 、左边被测压力
式中,
—U形管内工作液体的密度；
—重力加速度.

—U形管内孔截面积；

由上式可求得两压力的差值 或在已知一个压力的情况下[例如压力
可见U形管内的液柱差h与被测压差或压力成正比,因此被测压差或压力可以用工作液柱高度h的大小来表示.

单管压力计如图一二-二[b]所示,它相当于将U形管的一端换成一个大直径的容器, ,管一侧通入大气压时,满足下列关系
式中,
—两液面的高度差；
—玻璃管内液面上升高度；
—大容器内液面下降高度；
—玻璃管直径；
—大容器直径.


由于 ,故 可以忽略不计,则上式可写成 ,此时表示当工作液体密度 一定时,则管内工作液柱上升的高度
即可表示被测压力的大小.

倾斜式压力计是用来测量微小的压力和负压的,为此将与大容器连通的玻璃管做成倾斜式的以便在压力微小变化时可提高读数的精度.
大容器通入被测压力
,则
与液柱之间的关系为
由于
,则
,代入上
式后可得

,斜管通大气压力

式中,
—斜面与水平面夹角.
角,,常用它作为斜管压力计的工作液体,以提高微压计的灵敏度. 
如果要求倾斜式压力计测量不同的压力范围时,则可采用斜管倾斜角度可变的微压计,即通过改变倾斜角
为准确测定
—倾斜管内液柱的高度；

,所以倾斜式压力计比单管压力计更灵敏,
,～一 级,可用来测表压、负压、,使用前需放置水平,调好零位.
由于

液柱压力计虽然构造简单、使用方便、测量准确度高,但耐压程度差、容易破碎,测量范围小、示值与工作液体的密度有关,故在使用中应注意下面几点： 
一] 被测压力不能超过仪表测量范围. 
二],则应更换其它工作液或采取加隔离液的方法.
常用的隔离液如下表一二-一所示：


表一二-一 某些介质的隔离液
测量介质
隔离液
测量介质
隔离液
***气 
***化氢 
***
九八%的浓硫酸或***油 
煤油 
五***乙烷
氨水、水煤气
水煤气 
氧气
变压器油 
变压器油 
甘油

三]液柱压力计安装位置应避开过热、,而过冷使其容易冻结,震动太大会将玻璃管震破,无法进行正常的数. 
四] 由于液体的弯月现象,在读取压力值时,视线应在液柱面上,观察水时应看凹面处,观察水银时应看凸面处.
五]水平放置的仪表,测量前应将仪表放平,,可调零位器或移动可变刻度标尺或灌注工作液体等,使零位对好
六]工作液为水时,可在水液中加入一点红墨水或其它颜色,以便于观察读数. 
七]在使用过程中保持测量管和刻度标尺的清晰,.

图一二-三液面的弯月现象

当被测压力作用于弹性元件时,弹性元件便产生相应的弹性变形[即机械位移].根据变形量的大小,可以测得被测压力的数值.
弹性压力计主要由四部分组成.
弹性元件是核心部分,其作用是感受压力并产生弹性变形,弹性元件采用何种形式要根据测量要求选择和设计；常用的弹性元件有弹簧