弹性元件的结构和特性
仪器网 · 2012-07-14 23:34 · 11630 次点击
弹性式压力表中,常用的弹性测压元件如表4-1所示,其中波纹膜片和波纹管多用于微压和低压测量,单圈和多圈弹簧管可用于高、中、低压直到真空度的测量。
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弹性元件的测压原理是,当有外力作于弹性元件时,就会产生拉伸或压缩位移,即F=CS
式中F—轴面外力,N;
S—位移,M;
C—弹性元件的刚性系数,N/m,
根据压力的慨念有:F=AP
式中A—弹性元件受压的有效面积m2;
P—被测压力,Pa。
由式(4-3)和式(4-4)得[attach]49425[/attach]
由于弹性元件工作时的位移S都取得很小,这就保证了C为常数.A/C也就为常数.那么S与P之间就呈线性关系,可见通过测量弹性元件的位移S便可知被测压力尸的大小。
弹性元件受压时.其位移必须通过传动放大机构将位移进行放大,放大后的输出信号可以是机械位移,也可能是电信号。这样,才能用显示仪表直接显示被测压力。因此,弹性式压力表的构成如图4-3所示.
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测压用弹性元件,其弹性后效和弹性滞后要小;材料的温度系数也要小。所谓的弹性后效是指在弹性极限以内,当作用在弹性元件上的压力很快去掉时,它也不能立即恢复原状,还有一个数值不大的So(如图4-4),经过一段时间后才能恢复原状。弹性滞后表现为压力增加或减少时,弹性变形量不一致.因此当压力由低压升到P1时变形最为S1,而由高压降至P1时变形量为S2,有一个差值(变差)ΔS=S2-S1,显然这会影响测量精度.所以要求弹性元件的弹性后效和弹性滞后要小。
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