壓力表基礎知識講座

*講壓力定義及其計量單位

1 壓力的定義
1.1 一般定義
壓力一般定義是:垂直作用并均勻分布在單位面積上的力。從字面上看，定義用字不多，很簡單;從另一面講，是精煉，是對壓力含義的高度概括。所以，在解讀壓力定義的時候，要著重理解其中兩個重要因素，即力的垂直性和分布的均勻性，這兩個重要的因素是從事壓力計量和測試的出發點。
壓力定義的科學性和可操作性還反映在可用簡單的數學公式表示:

由式(1)可以清楚地看出:壓力的大小決定于作用力和受力面積的大小。壓力的大小與作用力成正比，作用力大壓力大，作用力小壓力小; 壓力大小與受力面積成反比，受力面積大壓力小，受力面積小壓力大。活塞式壓力計是實現式(1)的的壓力計量儀器。
提示1 : 壓力在物理學上通常稱為壓強。
提示2. 根據我國法定計量單位規定，式(1)中的壓力符號p是用小寫斜體英文字母。不得使用符號大P字母。

1.2 廣義定義
前面介紹了壓力的一般定義，但在實際工程技術中常常需要使用到壓力的廣義定義。
現在假設有一任意平面S ，如圖1 所示，它的法線方向為n-n ， 即n-n 垂直面積S。有一任意方向的作用力F ， 與法線n-n 的夾角為α ，因此，作用力F 在法線方向上的分力凡大小為:

Fn = Fcosα    (2)

根據壓力一般定義，作用力F 垂直作用在面積S 上產生的壓力為

可見，由式( 3 ) 所獲得的壓力p' 比式( 1)獲得的壓力p‘要小，壓力減小的程度取決于夾角α的大小， α越大、p' 越小， α 越小、p' 越大。因此，在檢定或校準壓力表時，通常要求壓力表要垂直安裝;在活塞式壓力計的檢定規程中，對活塞的安裝位置也提出了垂直度的要求。道理就在這里。
壓力的定義是設計、制造、使用、計量壓力儀器儀表的依據，在壓力計量的實踐中應全面、深入理解壓力定義的含義、并用它來指導壓力計量技術工作和計量檢定工作。

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第三講　彈性元件特性及其在壓力表中的應用

1　彈性元件及其使用的材料
1.1　彈性元件的種類
壓力表使用的彈性元件目前有如下四種形式：
彈簧管：分為C 形彈簧管、螺旋管、盤旋管。
膜　片：分為平面膜片、波紋膜片（可按波紋的截面形狀又分若干種）。
膜　盒：分為單膜盒、膜盒組（兩膜盒、三膜盒等）。
波紋管：分為無縫波紋管、焊接波紋管（可按波紋的截面形狀又分若干種）。

1.2　彈性元件使用的材料
錫磷青銅：牌號有QSn6.5-0.1，QSn4-0.3。
鈹青銅：牌號有 QBe2。
高強度、高彈性合金鋼：牌號有 50GrVA。
恒彈性合金鋼：牌號有 3J53 等。
不銹鋼：牌號有1Gr18Ni9Ti， 0Gr18Ni9 (SUS304)，0Gr17NI12MO2(SUS316) 等。

2　彈性元件的基本特性
彈性元件的基本特性包括：彈性特性、剛度、靈敏度、彈性后效、彈性遲滯、彈性滯后、疲勞極限、環境溫度影響等內容。

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第三講壓力表的分類方法

為了便于工作上的交流以及正確選用、使用、比較和計量檢定壓力表，需要對壓力表進行適當的分類。下文介紹十種壓力表分類方法(不是的分類方法)。

1 按測量壓力的類別分類
( 1 )壓力表;
( 2 ) 真空表;
( 3 )壓力- 真空表;
( 4 ) 差壓表;
( 5 )絕壓表。

2 按測量范圍大小分類
(1)-40000~40000Pa
(2)0~0.06MPa、0~0.1MPa、0~0.16MPa、0~0.25MPa、0~0.4MPa,0~0.6MPa,0~1MPa,0~1.6MPa,0~2.5MPa,0~4MPa、0~6MPa、0~10MPa、0~16MPa、0~25MPa、0~40MPa、0~60MPa、o~100MPa,0~160MPa,0~250MPa,0~400MPa、0~600MPa、0~1000MPa
(3) -0.1~0MPa
(4)-0.1~0.06MPa、-0.1~0.15MPa、-0.1~0.3MPa,-0.1~0.5MPa,-0.1~0.9MPa、-0.1~1.5MPa、-0.1~2.4MPa

上述1 、2 兩種壓力表分類方法的關系，見表1 ( 一般壓力表)和表2 (精密壓力表)。
 
注: 壓力真空表的盤程分別為: 0.16, 0.25 , 0.4, 0.6, 1.0, 1.6,2.5 (MPa) ， 與壓力表的測量上限一致，這樣，準確度等級和zui大允許誤差才能相同。