1、弹性力平衡方法
基于弹性元件的弹性变形特性进行测量。弹性元件受到被测压力作用而产生变形,而因弹力变形产生的弹性力与被测压力相平衡。测出弹性元件变形的位移就可测出弹性力。此类压力计有弹簧管压力计、波纹管压力计、膜式压力计等。
2、重力平衡方法
主要有活塞式和液柱式。活塞式压力计是将被测压力转换成活塞上所加平衡砝码的质量来进行测量的,测量精度高,测量范围宽,性能稳定可靠,一般作为标准型压力检测仪表来校验其他类型的测压仪表。液柱式压力计是根据流体静力学原理,将被测压力转换成液柱高度进行测量的,最典型的是U形管压力计,结构简单且读数直观。
3、机械力平衡方法
其原理是将被测压力变换成一个集中力,用外力与之平衡,通过测量平衡时的外力来得到被测压力。机械力平衡方法较多用于压力或差压变送器中,精度较高,但结构复杂。
4、物性测量方法
基于在压力作用下测压元件的某些物理特性发生变化的原理,如电气式压力计、振频式压力计、光纤压力计、集成式压力计等。
压力检测仪表的检测方法
1、液柱测压法
根据流体静力学原理,将检测压力转换成液柱高度进行测量。如U形管压力计、单管压力计、斜管压力汁等。这种压力计结构简单、使用方便。但其精度受工作液的毛细管作用、密度及视差等冈素影响,测量范围较窄,只能进行就地指示,一般用来测量低压或真空度。
2、弹性测压法
根据弹性元件受力变形的原理,将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量,如弹簧管压力计、波纹管压力计及膜片式压力计等。这类压力表结构简单,价格低廉。工作可靠,使用方便,常用于精度要求不高,信号无须远传的场合,作为压力的就地检测和监视装置。
3、电气测压法
通过机械或电气元件将被测压力信导转换成电信号(电压、电流、频率等)进行测量和传送。如电容式、电阻式、电感式、比变片式和霍尔片式等压力传感器和压力变送器。这类仪表结构简单、测量范围宽、静压误差小、精度高、调整使用方便,常用于测量快速变化、脉动压力及器远距离传送压力信号的场合。
最佳答案
用于压力测量的仪表种类很多,按其转换原理可大致分为以下几种。
1、液柱式压力表
液柱式压力表是根据静力学原理,将被测压力转换成液柱高度来进行压力测量的。这类仪表包括U形管压力计、单管压力计、斜管压力计等。常用的测压指示液体有酒精、水、四氯化碳和水银。这类仪表的优点是结构简单,反应灵敏,测量准确;缺点是受到液体密度的限制,测压范围较窄,在压力剧烈波动时,液柱不易稳定,而且对安装位置和姿势有严格要求。一般仅用于测量低压和真空度,多在实验室中使用。
2、弹性式压力表
弹性式压力表是根据弹性元件受力变形的原理,将被测压力转换成元件的位移来测量压力的。常见的有弹簧管压力表、波纹管压力表、膜片(或膜盒)式压力表。这类测压仪表结构简单,牢固耐用,价格便宜,工作可靠,测量范围宽,适用于低压、中压、高压多种生产场合,是工业中应用最广泛的一类压力测量仪表。不过弹性式压力表的测量精度不是很高,且多数采用机械指针输出,主要用于生产现场的就地指示。当需要信号远传时,必须配上附加装置。
3、压力传感器和压力变送器
压力传感器和压力变送器是利用物体某些物理特性,通过不同的转换元件将被测压力转换成各种电量信号,并根据这些信号的变化来间接测量压力的。根据转换元件的不同,压力传感器和压力变送器可分为电阻式、电容式、应变式、电感式、压电式、霍尔片等形式。这类压力测量仪表的最大特点就是输出信号易于远传,可以方便地与各种显示、记录和调节仪表配套使用,从而为压力集中监测和控制创造条件。在生产过程自动化系统中被大量采用。
一、1 为保证实验成功,你需要一根一端开口,一端封闭,长10米的玻璃管。
2 将其注满水,倒置于任意盛水容器中。
3 计算原理:与托里拆利实验完全一样,只是将液体从水银换成了水。此时的P(空气)=P(水)=ρ(水)gh h是水柱的高度。
二、找一个吸盘,弹簧测力器
1.把吸盘压在一个光滑的表面上(压紧),测出吸盘表面积S
2.用弹簧测力器垂直拉动吸盘,当吸盘被拉下来时,记录弹簧测力器示数F
3.用P=F/S算出P≈
总之,测量压强就是利用这两个公式,只是方法有所区别。在此我简举两例,希望能够抛砖引玉,激发你的创新思维和动手能力~
目前在国际上,常用于检测包装材料阻氧性能的透氧测试方法有两种:等压法和压差法,这两种方法是根据测试时,被测样品两侧的气压状况来区分的。现行的ISO15105中的方法一是压差法,方法二是等压法;而我国现行的透氧标准GB1038制定于1988年,只规定了压差法,至今仍未将等压法修订补充入标准。
压差法的试验原理:先在样品膜的两侧抽真空,然后在样品一侧输入氧气达到一个大气压,从而在样品的两侧形成一个大气压的压力差。随着氧气的逐渐透过,检测出低压室的压力增量速度,就可以计算出样品的透氧速率。压差法的测试原理相对简单,只需要对气压进行精确的测量,而且可以测试材料对多种气体的阻隔性。但是压差法在其准确性及应用方面,仍有较大的局限性,因为:
1.在测试时,需要在样品的两侧形成一个大气压的压差,这个压差的存在会破坏材料本身的性能结构,如产生裂纹、加大针孔、材料变薄、透气面积变大,这些改变会影响测试的准确性。当包装材料应用于食品或药品包装时,是不会经受这个压差的。
2.进口的压差法设备的最低测试范围只能达到0.5cc/m2day,再小的透过率数据是不能保证精度的。而目前镀铝膜等高阻隔包装材料的透氧率已经可以达到0.1~0.2cc/m2day左右,铝箔复合膜则更低,所以压差法已经不能适用于这些材料的检测了。
3.压差法设备不能测试完整的包装件,只能测试膜材。有时,材料本身的透氧率不存在问题,而软包装的封边、瓶盖的密封等因素,都会严重地影响完整包装的透氧率。
4.压差法设备不能控制测试湿度。不能检验一些亲水性材料(如尼龙、EVOH)在高湿环境下的透氧率突变情况。
5.测试的重复性较差,台间差也会达到15~20%以上。只能用原厂的标准膜进行验证,但是由于国内外都没有溯源标准膜的供应,所以不同生产商的设备之间没有一个统一的参考值。
6.测试效率并不高,由于在测试开始时需要在测试腔内抽真空,对于高阻隔材料,厂方推荐的抽真空时间会长达10~15小时以上;有时由于操作手法不当,就连进口设备也很难避免会抽真空失败,国产设备的抽真空技术就更不过关了。
等压法的测试原理:在样品膜的两侧分别通入连续流动的氧气和氮气,样品两侧的大气压相等,利用氧气在样品膜两边的恒定浓度差而引起渗透,氮气将透过的氧气全部运送到传感器上,其传感器必须采用库仑电量法传感器,这是一种符合法拉第定律的绝对值传感器,渗透过来的氧气经过传感器时,传感器就会释放出4倍的电子,根据电流的大小就能检测出通过传感器的氧分子数量。和压差法相比,等压法是一个更精确、先进的测试方法,因为:
1.测试时,样品膜两侧的气压相同,不会破坏材料本身的性能结构,更接近于包装材料真实使用的环境。
2.等压法设备的测试范围最低能达到0.005cc/m2day,足以准确地检测这些高阻隔材料。
3.可以测试完整的包装件或瓶,只需要加装很小的附件。
4.测试腔的湿度可以控制在0%,或者35%~90%之间,而且湿度传感器放置在样品旁,真实反映样品处的湿度,能够对亲水性材料进行准确的湿度环境下透氧率测试。
5.测试重复性很好,一般只有±1%或者±0.05cc/m2day,而且可以利用追溯美国标准研究院NIST的标准膜来验证设备,使得台间差也只有2~3%,不同实验室的测试结果能够有很好的比对性。
6.测试效率高,由于不需要抽真空,一般阻隔样品只需要一个白天就能完成,高阻隔材料也只需要最多1~2天时间。
综上所述,等压透氧测试法更适合于用于高阻隔材料的准确测试,而且还能对完整包装件进行检测,是最先进和准确的方法,我们正期待着中国GB标准能尽快地引入这个方法,使测试准确性更上一层楼。
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