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什么是弹性式压力测量?

点击次数:97  发布时间:2020-09-18

弹性式压力测量是利用弹性元件作为压力敏感元件把压力信号转换成弹性元件的位移或力的一种测量方法。该方法只能测量表压和负压,通过传动机构直接对被测的压力进行就地指示。为了将压力信号远传,弹性元件常和其他转换元件一起使用组成各种压力传感器。

该测量方法具有结构简单、使用方便和价格低廉的特点,应用范围广,测量范围宽,因此在工业生产中使用十分普遍。但是基于弹性元件的各种压力测量共同特点是只能测量静态压力。

弹性元件的测量原理

弹性元件的测量原理是弹性元件在弹性限度内受压后会产生变形,变形的大小与被测压力成正比关系。

弹性元件受压力作用后通过受压面表现为力的作用,假设被测压力为P,力为F,其大小为

                  

其中,K—弹性元件承受压力的有效面积。

根据虎克定律,弹性元件在弹性限度内形变x与所受外力F成正比关系,即

                   

其中,K—弹性元件的刚度系数;x—弹性元件在受到外力F作用下所产生的位移(即形变)。

因此,当弹性元件所受压力为Px时,其位移量为

              

其中弹性元件的有效面积A和刚度系数k与弹性元件的性能、加工过程和热处理等有较大关系。当位移量较小时,它们均可近似看作常数,压力与位移成线性关系。比值的大小决定了弹性元件的压力测量范围,一般地,越小,可测压力就越大。

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