压力测量与仪表

这是一篇关于压力测量与仪表的思维导图，包含基本测量方法、 液柱式压力计、 弹性元件式压力计、 压力传感器、 压力表的选用等。

压力测量与仪表

• 基本概念
  • 分类
  • 常用单位
  • 换算
• 基本测量方法
  • 弹性力平衡法
    • 利用弹性元件受压力作用发生弹性形变而产生的弹性力与被测压力相平衡的原理，将压力转化为位移，测出弹性元件位移的大小就可以测出被测压力
    • 弹簧管压力计、波纹管压力计、模式压力计
  • 重力平衡方法
    • 利用一定高度的工作液体产生的重力或砝码的重量与被测压力相平衡的原理
    • 液柱式、活塞式
  • 机械力平衡方法
    • 将被测压力经变换元件转移成一个集中力，用外力与之平衡，通过测得平衡时的外力来得到被测压力
    • 压力或压差变送
  • 物性测量方法
    • 基于敏感元件在压力作用下某些物理特性发生与压力成确定关系变化的原理，将被测压力直接转换成电量进行测量
    • 压电式、振弦式和应变片式、电容式、光纤式和电离式真空计
• 液柱式压力计
  • 原理
    • 利用液柱对液柱底面产生的静压力与被测压力相平衡的原理，通过液柱高度来反映被测压力的大小
  • 计算方法
• 弹性元件式压力计
  • 弹簧管、弹性膜片、波纹管
• 压力传感器
  • 应变式
    • 应变效应：当金属导体受力（拉伸或压缩），导体的几何尺寸会发生变化，电阻率也会相应发生变化，从而引起电阻值的相对变化，这种现象称为导体的应变效应
  • 压电式
    • 压电效应原理：压电材料受压时会在其表面产生电荷，其电荷量与所受压力成正比
    • 压电效应：压电材料沿一定方向受拉力或压力时发生形变，并在其表面上产生电荷，而在去掉外力后，其又重新回到不带电的状态。在弹性范围内，其产生的电荷量与作用力之间呈线性关系。q＝k·S·p
  • 电容式
    • 采用变电容原理，利用弹性元件受压变形来改变可变电容的电容量，然后通过测量电容C便可知道被测压力的大小，从而实现压力—电容的转化
  • 压阻式
    • 压阻效应：当单晶半导体受到压力作用，其载流子的迁移率发生变化，从而改变其电阻率，从而引起其电阻值的相对变化
  • 霍尔效应
    • 霍尔效应：把半导体单晶薄片置于磁场B中，当在晶片的y轴方向通以一定大小的电流I，晶片x轴方向上的两个断面会产生一定电势
    • 利用霍尔效应实现压力—位移—霍尔电势的转换
• 压力表的选用
  • 量程
    • 被测压力比较平稳
      • 最大工作压力不超过满量程的3/4
    • 被测压力波动较大
      • 最大工作压力不超过满量程的2/3
    • 最小工作压力不低于满量程的1/3
  • 量程标准
    • 1.0 、1.6、2.5、4.0、6.0kpa及他们10的n次方的倍数
  • 精度等级
    • 0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1、1.5、2.5、4