壓力是工業生產過程中的重要參數之一,為了保證生產正常運行,必須對壓力進行監測和控制。比如在化學反應中,壓力既影響物料平衡,又影響化學反應速度,所以必須嚴格遵守工藝操作規程,這就需要測量或控制其壓力,以保證工藝過程的正常進行。其次壓力測量或控制也是安全生產所必須的,通過壓力監視可以及時防止生產設備因過壓而引起破壞或爆炸。在熱電廠中,爐膛負壓反映了送風量與引風量的平衡關系,爐膛壓力的大小還與爐內穩定燃燒密切相關,直接影響機組的安全經濟運行。
一、壓力單位
工程技術上,壓力對應于物理概念中的壓強,即指均勻而垂直作用于單位面積上的力,用符號P表示。在單位制中,壓力的單位為帕斯卡(Pascal),簡稱帕,用符號Pa表示,其物理意義是1牛頓力垂直均勻地作用于1平方米面積上所產生的壓力稱為1帕,即。
目前在工程技術上仍使用的壓力單位還有:工程大氣壓、物理大氣壓、巴、毫米汞柱和毫米水柱等。我國已規定單位帕斯卡為壓力的法定計量單位。
二、壓力的表示方法
在測量中,壓力有三種表示方式,即壓力、表壓力、真空度或負壓,此外,還有壓力差(差壓)。
壓力是指被測介質作用在物體單位面積上的全部壓力,是物體所受的實際壓力。
表壓力是指壓力與大氣壓力的差值。當差值為正時,稱為表壓力,簡稱壓力;當表壓力為負時,稱為負壓或真空,該負壓的值稱為真空度。
差壓是指兩個壓力的差值。習慣上把較高一側的壓力稱為正壓力,較低一側的壓力稱為負壓力。但應注意的是正壓力不一定高于大氣壓力,負壓力也并不一定低于大氣壓力。
各種工藝設備和測量儀表通常是處于大氣之中,也承受著大氣壓力,只能測出壓力與大氣壓力之差,所以工程上經常采用表壓和真空度來表示壓力的大小。所以,一般的壓力測量儀表所指示的壓力也是表壓或真空度。因此,以后所提壓力,在無特殊說明外,均指表壓力。
三、壓力測量的主要方法和分類
目前,壓力測量的方法很多,按照信號轉換原理的不同,一般可分為四類。
1.液柱式壓力測量
該方法是根據流體靜力學原理,把被測壓力轉換成液柱高度差進行測量。一般采用充有水或水銀等液體的玻璃U形管或單管進行小壓力、負壓和差壓的測量。
2.彈性式壓力測量
該方法是根據彈性元件受力變形的原理,將被測壓力轉換成彈性元件的位移或力進行測量。常用的彈性元件有彈簧管、彈性膜片和波紋管。
3.電氣式壓力測量
該方法是利用敏感元件將被測壓力直接轉換成各種電量進行測量。如電阻、電容量、電流及電壓等。
4.活塞式壓力測量
該方法是根據液壓機液體傳送壓力的原理,將被測壓力轉換成活塞面積上所加平衡砝碼的重力進行測量。它普遍被用作標準儀器對壓力測量儀表進行檢定,如壓力校驗臺。
在工業生產過程中,常使用彈性式壓力儀表進行就地顯示,使用電氣式壓力儀表進行壓力信號的遠傳。
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