1、彈性力平衡方法
基于彈性元件的彈性變形特性進(jìn)行測量。彈性元件受到被測壓力作用而產(chǎn)生變形,而因彈力變形產(chǎn)生的彈性力與被測壓力相平衡。測出彈性元件變形的位移就可測出彈性力。此類(lèi)壓力計有彈簧管壓力計、波紋管壓力計、膜式壓力計等。
2、重力平衡方法
主要有活塞式和液柱式。活塞式壓力計是將被測壓力轉換成活塞上所加平衡砝碼的質(zhì)量來(lái)進(jìn)行測量的,測量精度高,測量范圍寬,性能穩定可靠,一般作為標準型壓力檢測儀表來(lái)校驗其他類(lèi)型的測壓儀表。液柱式壓力計是根據流體靜力學(xué)原理,將被測壓力轉換成液柱高度進(jìn)行測量的,最典型的是U形管壓力計,結構簡(jiǎn)單且讀數直觀(guān)。
3、機械力平衡方法
其原理是將被測壓力變換成一個(gè)集中力,用外力與之平衡,通過(guò)測量平衡時(shí)的外力來(lái)得到被測壓力。機械力平衡方法較多用于壓力或差壓變送器中,精度較高,但結構復雜。
4、物性測量方法
基于在壓力作用下測壓元件的某些物理特性發(fā)生變化的原理,如電氣式壓力計、振頻式壓力計、光纖壓力計、集成式壓力計等。
壓力檢測儀表的檢測方法
1、液柱測壓法
根據流體靜力學(xué)原理,將檢測壓力轉換成液柱高度進(jìn)行測量。如U形管壓力計、單管壓力計、斜管壓力汁等。這種壓力計結構簡(jiǎn)單、使用方便。但其精度受工作液的毛細管作用、密度及視差等岡素影響,測量范圍較窄,只能進(jìn)行就地指示,一般用來(lái)測量低壓或真空度。
2、彈性測壓法
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變形的位移進(jìn)行測量,如彈簧管壓力計、波紋管壓力計及膜片式壓力計等。這類(lèi)壓力表結構簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉。工作可靠,使用方便,常用于精度要求不高,信號無(wú)須遠傳的場(chǎng)合,作為壓力的就地檢測和監視裝置。
3、電氣測壓法
通過(guò)機械或電氣元件將被測壓力信導轉換成電信號(電壓、電流、頻率等)進(jìn)行測量和傳送。如電容式、電阻式、電感式、比變片式和霍爾片式等壓力傳感器和壓力變送器。這類(lèi)儀表結構簡(jiǎn)單、測量范圍寬、靜壓誤差小、精度高、調整使用方便,常用于測量快速變化、脈動(dòng)壓力及器遠距離傳送壓力信號的場(chǎng)合。
最佳答案
用于壓力測量的儀表種類(lèi)很多,按其轉換原理可大致分為以下幾種。
1、液柱式壓力表
液柱式壓力表是根據靜力學(xué)原理,將被測壓力轉換成液柱高度來(lái)進(jìn)行壓力測量的。這類(lèi)儀表包括U形管壓力計、單管壓力計、斜管壓力計等。常用的測壓指示液體有酒精、水、四氯化碳和水銀。這類(lèi)儀表的優(yōu)點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單,反應靈敏,測量準確;缺點(diǎn)是受到液體密度的限制,測壓范圍較窄,在壓力劇烈波動(dòng)時(shí),液柱不易穩定,而且對安裝位置和姿勢有嚴格要求。一般僅用于測量低壓和真空度,多在實(shí)驗室中使用。
2、彈性式壓力表
彈性式壓力表是根據彈性元件受力變形的原理,將被測壓力轉換成元件的位移來(lái)測量壓力的。常見(jiàn)的有彈簧管壓力表、波紋管壓力表、膜片(或膜盒)式壓力表。這類(lèi)測壓儀表結構簡(jiǎn)單,牢固耐用,價(jià)格便宜,工作可靠,測量范圍寬,適用于低壓、中壓、高壓多種生產(chǎn)場(chǎng)合,是工業(yè)中應用最廣泛的一類(lèi)壓力測量?jì)x表。不過(guò)彈性式壓力表的測量精度不是很高,且多數采用機械指針輸出,主要用于生產(chǎn)現場(chǎng)的就地指示。當需要信號遠傳時(shí),必須配上附加裝置。
3、壓力傳感器和壓力變送器
壓力傳感器和壓力變送器是利用物體某些物理特性,通過(guò)不同的轉換元件將被測壓力轉換成各種電量信號,并根據這些信號的變化來(lái)間接測量壓力的。根據轉換元件的不同,壓力傳感器和壓力變送器可分為電阻式、電容式、應變式、電感式、壓電式、霍爾片等形式。這類(lèi)壓力測量?jì)x表的最大特點(diǎn)就是輸出信號易于遠傳,可以方便地與各種顯示、記錄和調節儀表配套使用,從而為壓力集中監測和控制創(chuàng )造條件。在生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化系統中被大量采用。
一、1 為保證實(shí)驗成功,你需要一根一端開(kāi)口,一端封閉,長(cháng)10米的玻璃管。
2 將其注滿(mǎn)水,倒置于任意盛水容器中。
3 計算原理:與托里拆利實(shí)驗完全一樣,只是將液體從水銀換成了水。此時(shí)的P(空氣)=P(水)=ρ(水)gh h是水柱的高度。
二、找一個(gè)吸盤(pán),彈簧測力器
1.把吸盤(pán)壓在一個(gè)光滑的表面上(壓緊),測出吸盤(pán)表面積S
2.用彈簧測力器垂直拉動(dòng)吸盤(pán),當吸盤(pán)被拉下來(lái)時(shí),記錄彈簧測力器示數F
3.用P=F/S算出P≈
總之,測量壓強就是利用這兩個(gè)公式,只是方法有所區別。在此我簡(jiǎn)舉兩例,希望能夠拋磚引玉,激發(fā)你的創(chuàng )新思維和動(dòng)手能力~
目前在國際上,常用于檢測包裝材料阻氧性能的透氧測試方法有兩種:等壓法和壓差法,這兩種方法是根據測試時(shí),被測樣品兩側的氣壓狀況來(lái)區分的。現行的ISO15105中的方法一是壓差法,方法二是等壓法;而我國現行的透氧標準GB1038制定于1988年,只規定了壓差法,至今仍未將等壓法修訂補充入標準。
壓差法的試驗原理:先在樣品膜的兩側抽真空,然后在樣品一側輸入氧氣達到一個(gè)大氣壓,從而在樣品的兩側形成一個(gè)大氣壓的壓力差。隨著(zhù)氧氣的逐漸透過(guò),檢測出低壓室的壓力增量速度,就可以計算出樣品的透氧速率。壓差法的測試原理相對簡(jiǎn)單,只需要對氣壓進(jìn)行精確的測量,而且可以測試材料對多種氣體的阻隔性。但是壓差法在其準確性及應用方面,仍有較大的局限性,因為:
1.在測試時(shí),需要在樣品的兩側形成一個(gè)大氣壓的壓差,這個(gè)壓差的存在會(huì )破壞材料本身的性能結構,如產(chǎn)生裂紋、加大針孔、材料變薄、透氣面積變大,這些改變會(huì )影響測試的準確性。當包裝材料應用于食品或藥品包裝時(shí),是不會(huì )經(jīng)受這個(gè)壓差的。
2.進(jìn)口的壓差法設備的最低測試范圍只能達到0.5cc/m2day,再小的透過(guò)率數據是不能保證精度的。而目前鍍鋁膜等高阻隔包裝材料的透氧率已經(jīng)可以達到0.1~0.2cc/m2day左右,鋁箔復合膜則更低,所以壓差法已經(jīng)不能適用于這些材料的檢測了。
3.壓差法設備不能測試完整的包裝件,只能測試膜材。有時(shí),材料本身的透氧率不存在問(wèn)題,而軟包裝的封邊、瓶蓋的密封等因素,都會(huì )嚴重地影響完整包裝的透氧率。
4.壓差法設備不能控制測試濕度。不能檢驗一些親水性材料(如尼龍、EVOH)在高濕環(huán)境下的透氧率突變情況。
5.測試的重復性較差,臺間差也會(huì )達到15~20%以上。只能用原廠(chǎng)的標準膜進(jìn)行驗證,但是由于國內外都沒(méi)有溯源標準膜的供應,所以不同生產(chǎn)商的設備之間沒(méi)有一個(gè)統一的參考值。
6.測試效率并不高,由于在測試開(kāi)始時(shí)需要在測試腔內抽真空,對于高阻隔材料,廠(chǎng)方推薦的抽真空時(shí)間會(huì )長(cháng)達10~15小時(shí)以上;有時(shí)由于操作手法不當,就連進(jìn)口設備也很難避免會(huì )抽真空失敗,國產(chǎn)設備的抽真空技術(shù)就更不過(guò)關(guān)了。
等壓法的測試原理:在樣品膜的兩側分別通入連續流動(dòng)的氧氣和氮氣,樣品兩側的大氣壓相等,利用氧氣在樣品膜兩邊的恒定濃度差而引起滲透,氮氣將透過(guò)的氧氣全部運送到傳感器上,其傳感器必須采用庫侖電量法傳感器,這是一種符合法拉第定律的絕對值傳感器,滲透過(guò)來(lái)的氧氣經(jīng)過(guò)傳感器時(shí),傳感器就會(huì )釋放出4倍的電子,根據電流的大小就能檢測出通過(guò)傳感器的氧分子數量。和壓差法相比,等壓法是一個(gè)更精確、先進(jìn)的測試方法,因為:
1.測試時(shí),樣品膜兩側的氣壓相同,不會(huì )破壞材料本身的性能結構,更接近于包裝材料真實(shí)使用的環(huán)境。
2.等壓法設備的測試范圍最低能達到0.005cc/m2day,足以準確地檢測這些高阻隔材料。
3.可以測試完整的包裝件或瓶,只需要加裝很小的附件。
4.測試腔的濕度可以控制在0%,或者35%~90%之間,而且濕度傳感器放置在樣品旁,真實(shí)反映樣品處的濕度,能夠對親水性材料進(jìn)行準確的濕度環(huán)境下透氧率測試。
5.測試重復性很好,一般只有±1%或者±0.05cc/m2day,而且可以利用追溯美國標準研究院NIST的標準膜來(lái)驗證設備,使得臺間差也只有2~3%,不同實(shí)驗室的測試結果能夠有很好的比對性。
6.測試效率高,由于不需要抽真空,一般阻隔樣品只需要一個(gè)白天就能完成,高阻隔材料也只需要最多1~2天時(shí)間。
綜上所述,等壓透氧測試法更適合于用于高阻隔材料的準確測試,而且還能對完整包裝件進(jìn)行檢測,是最先進(jìn)和準確的方法,我們正期待著(zhù)中國GB標準能盡快地引入這個(gè)方法,使測試準確性更上一層樓。
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