1、彈性力平衡方法
基于彈性元件的彈性變形特性進行測量。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?;钊綁毫τ嬍菍⒈粶y壓力轉(zhuǎn)換成活塞上所加平衡砝碼的質(zhì)量來進行測量的,測量精度高,測量范圍寬,性能穩(wěn)定可靠,一般作為標(biāo)準型壓力檢測儀表來校驗其他類型的測壓儀表。液柱式壓力計是根據(jù)流體靜力學(xué)原理,將被測壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度進行測量的,最典型的是U形管壓力計,結(jié)構(gòu)簡單且讀數(shù)直觀。
3、機械力平衡方法
其原理是將被測壓力變換成一個集中力,用外力與之平衡,通過測量平衡時的外力來得到被測壓力。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(jié)構(gòu)復(fù)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(jù)流體靜力學(xué)原理,將檢測壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度進行測量。如U形管壓力計、單管壓力計、斜管壓力汁等。這種壓力計結(jié)構(gòu)簡單、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,只能進行就地指示,一般用來測量低壓或真空度。
2、彈性測壓法
根據(jù)彈性元件受力變形的原理,將被測壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件變形的位移進行測量,如彈簧管壓力計、波紋管壓力計及膜片式壓力計等。這類壓力表結(jié)構(gòu)簡單,價格低廉。工作可靠,使用方便,常用于精度要求不高,信號無須遠傳的場合,作為壓力的就地檢測和監(jiān)視裝置。
3、電氣測壓法
通過機械或電氣元件將被測壓力信導(dǎo)轉(zhuǎn)換成電信號(電壓、電流、頻率等)進行測量和傳送。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。這類儀表結(jié)構(gòu)簡單、測量范圍寬、靜壓誤差小、精度高、調(diào)整使用方便,常用于測量快速變化、脈動壓力及器遠距離傳送壓力信號的場合。
最佳答案
用于壓力測量的儀表種類很多,按其轉(zhuǎn)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(jù)靜力學(xué)原理,將被測壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度來進行壓力測量的。這類儀表包括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。這類儀表的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,反應(yīng)靈敏,測量準確;缺點是受到液體密度的限制,測壓范圍較窄,在壓力劇烈波動時,液柱不易穩(wěn)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,多在實驗室中使用。
2、彈性式壓力表
彈性式壓力表是根據(jù)彈性元件受力變形的原理,將被測壓力轉(zhuǎn)換成元件的位移來測量壓力的。常見的有彈簧管壓力表、波紋管壓力表、膜片(或膜盒)式壓力表。這類測壓儀表結(jié)構(gòu)簡單,牢固耐用,價格便宜,工作可靠,測量范圍寬,適用于低壓、中壓、高壓多種生產(chǎn)場合,是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類壓力測量儀表。不過彈性式壓力表的測量精度不是很高,且多數(shù)采用機械指針輸出,主要用于生產(chǎn)現(xiàn)場的就地指示。當(dāng)需要信號遠傳時,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,通過不同的轉(zhuǎn)換元件將被測壓力轉(zhuǎn)換成各種電量信號,并根據(jù)這些信號的變化來間接測量壓力的。根據(jù)轉(zhuǎn)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(yīng)變式、電感式、壓電式、霍爾片等形式。這類壓力測量儀表的最大特點就是輸出信號易于遠傳,可以方便地與各種顯示、記錄和調(diào)節(jié)儀表配套使用,從而為壓力集中監(jiān)測和控制創(chuàng)造條件。在生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)中被大量采用。
一、1 為保證實驗成功,你需要一根一端開口,一端封閉,長10米的玻璃管。
2 將其注滿水,倒置于任意盛水容器中。
3 計算原理:與托里拆利實驗完全一樣,只是將液體從水銀換成了水。此時的P(空氣)=P(水)=ρ(水)gh h是水柱的高度。
二、找一個吸盤,彈簧測力器
1.把吸盤壓在一個光滑的表面上(壓緊),測出吸盤表面積S
2.用彈簧測力器垂直拉動吸盤,當(dāng)吸盤被拉下來時,記錄彈簧測力器示數(shù)F
3.用P=F/S算出P≈
總之,測量壓強就是利用這兩個公式,只是方法有所區(qū)別。在此我簡舉兩例,希望能夠拋磚引玉,激發(fā)你的創(chuàng)新思維和動手能力~
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(jù)測試時,被測樣品兩側(cè)的氣壓狀況來區(qū)分的。現(xiàn)行的ISO15105中的方法一是壓差法,方法二是等壓法;而我國現(xiàn)行的透氧標(biāo)準GB1038制定于1988年,只規(guī)定了壓差法,至今仍未將等壓法修訂補充入標(biāo)準。
壓差法的試驗原理:先在樣品膜的兩側(cè)抽真空,然后在樣品一側(cè)輸入氧氣達到一個大氣壓,從而在樣品的兩側(cè)形成一個大氣壓的壓力差。隨著氧氣的逐漸透過,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單,只需要對氣壓進行精確的測量,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(yīng)用方面,仍有較大的局限性,因為:
1.在測試時,需要在樣品的兩側(cè)形成一個大氣壓的壓差,這個壓差的存在會破壞材料本身的性能結(jié)構(gòu),如產(chǎn)生裂紋、加大針孔、材料變薄、透氣面積變大,這些改變會影響測試的準確性。當(dāng)包裝材料應(yīng)用于食品或藥品包裝時,是不會經(jīng)受這個壓差的。
2.進口的壓差法設(shè)備的最低測試范圍只能達到0.5cc/m2day,再小的透過率數(shù)據(jù)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(fù)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(shè)備不能測試完整的包裝件,只能測試膜材。有時,材料本身的透氧率不存在問題,而軟包裝的封邊、瓶蓋的密封等因素,都會嚴重地影響完整包裝的透氧率。
4.壓差法設(shè)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(fù)性較差,臺間差也會達到15~20%以上。只能用原廠的標(biāo)準膜進行驗證,但是由于國內(nèi)外都沒有溯源標(biāo)準膜的供應(yīng),所以不同生產(chǎn)商的設(shè)備之間沒有一個統(tǒng)一的參考值。
6.測試效率并不高,由于在測試開始時需要在測試腔內(nèi)抽真空,對于高阻隔材料,廠方推薦的抽真空時間會長達10~15小時以上;有時由于操作手法不當(dāng),就連進口設(shè)備也很難避免會抽真空失敗,國產(chǎn)設(shè)備的抽真空技術(shù)就更不過關(guān)了。
等壓法的測試原理:在樣品膜的兩側(cè)分別通入連續(xù)流動的氧氣和氮氣,樣品兩側(cè)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,滲透過來的氧氣經(jīng)過傳感器時,傳感器就會釋放出4倍的電子,根據(jù)電流的大小就能檢測出通過傳感器的氧分子數(shù)量。和壓差法相比,等壓法是一個更精確、先進的測試方法,因為:
1.測試時,樣品膜兩側(cè)的氣壓相同,不會破壞材料本身的性能結(jié)構(gòu),更接近于包裝材料真實使用的環(huán)境。
2.等壓法設(shè)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,真實反映樣品處的濕度,能夠?qū)τH水性材料進行準確的濕度環(huán)境下透氧率測試。
5.測試重復(fù)性很好,一般只有±1%或者±0.05cc/m2day,而且可以利用追溯美國標(biāo)準研究院NIST的標(biāo)準膜來驗證設(shè)備,使得臺間差也只有2~3%,不同實驗室的測試結(jié)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白天就能完成,高阻隔材料也只需要最多1~2天時間。
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行檢測,是最先進和準確的方法,我們正期待著中國GB標(biāo)準能盡快地引入這個方法,使測試準確性更上一層樓。
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