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(cè)量。彈性元件受到被測(cè)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(cè)壓力相平衡。測(cè)出彈性元件變形的位移就可測(cè)出彈性力。此類壓力計(jì)有彈簧管壓力計(jì)、波紋管壓力計(jì)、膜式壓力計(jì)等。
2、重力平衡方法
主要有活塞式和液柱式。活塞式壓力計(jì)是將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成活塞上所加平衡砝碼的質(zhì)量來進(jìn)行測(cè)量的,測(cè)量精度高,測(cè)量范圍寬,性能穩(wěn)定可靠,一般作為標(biāo)準(zhǔn)型壓力檢測(cè)儀表來校驗(yàn)其他類型的測(cè)壓儀表。液柱式壓力計(jì)是根據(jù)流體靜力學(xué)原理,將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度進(jìn)行測(cè)量的,最典型的是U形管壓力計(jì),結(jié)構(gòu)簡單且讀數(shù)直觀。
3、機(jī)械力平衡方法
其原理是將被測(cè)壓力變換成一個(gè)集中力,用外力與之平衡,通過測(cè)量平衡時(shí)的外力來得到被測(cè)壓力。機(jī)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(cè)量方法
基于在壓力作用下測(cè)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(jì)、振頻式壓力計(jì)、光纖壓力計(jì)、集成式壓力計(jì)等。
壓力檢測(cè)儀表的檢測(cè)方法
1、液柱測(cè)壓法
根據(jù)流體靜力學(xué)原理,將檢測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度進(jìn)行測(cè)量。如U形管壓力計(jì)、單管壓力計(jì)、斜管壓力汁等。這種壓力計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、使用方便。但其精度受工作液的毛細(xì)管作用、密度及視差等岡素影響,測(cè)量范圍較窄,只能進(jìn)行就地指示,一般用來測(cè)量低壓或真空度。
2、彈性測(cè)壓法
根據(jù)彈性元件受力變形的原理,將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件變形的位移進(jìn)行測(cè)量,如彈簧管壓力計(jì)、波紋管壓力計(jì)及膜片式壓力計(jì)等。這類壓力表結(jié)構(gòu)簡單,價(jià)格低廉。工作可靠,使用方便,常用于精度要求不高,信號(hào)無須遠(yuǎn)傳的場合,作為壓力的就地檢測(cè)和監(jiān)視裝置。
3、電氣測(cè)壓法
通過機(jī)械或電氣元件將被測(cè)壓力信導(dǎo)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(電壓、電流、頻率等)進(jìn)行測(cè)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(cè)量范圍寬、靜壓誤差小、精度高、調(diào)整使用方便,常用于測(cè)量快速變化、脈動(dòng)壓力及器遠(yuǎn)距離傳送壓力信號(hào)的場合。
最佳答案
用于壓力測(cè)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(cè)壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度來進(jìn)行壓力測(cè)量的。這類儀表包括U形管壓力計(jì)、單管壓力計(jì)、斜管壓力計(jì)等。常用的測(cè)壓指示液體有酒精、水、四氯化碳和水銀。這類儀表的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,反應(yīng)靈敏,測(cè)量準(zhǔn)確;缺點(diǎn)是受到液體密度的限制,測(cè)壓范圍較窄,在壓力劇烈波動(dòng)時(shí),液柱不易穩(wěn)定,而且對(duì)安裝位置和姿勢(shì)有嚴(yán)格要求。一般僅用于測(cè)量低壓和真空度,多在實(shí)驗(yàn)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(cè)壓力轉(zhuǎn)換成元件的位移來測(cè)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(cè)壓儀表結(jié)構(gòu)簡單,牢固耐用,價(jià)格便宜,工作可靠,測(cè)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(cè)量儀表。不過彈性式壓力表的測(cè)量精度不是很高,且多數(shù)采用機(jī)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(hào)遠(yuǎn)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,通過不同的轉(zhuǎn)換元件將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成各種電量信號(hào),并根據(jù)這些信號(hào)的變化來間接測(cè)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(cè)量儀表的最大特點(diǎn)就是輸出信號(hào)易于遠(yuǎn)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(cè)和控制創(chuàng)造條件。在生產(chǎn)過程自動(dòng)化系統(tǒng)中被大量采用。
一、1 為保證實(shí)驗(yàn)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(jì)算原理:與托里拆利實(shí)驗(yàn)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,彈簧測(cè)力器
1.把吸盤壓在一個(gè)光滑的表面上(壓緊),測(cè)出吸盤表面積S
2.用彈簧測(cè)力器垂直拉動(dòng)吸盤,當(dāng)吸盤被拉下來時(shí),記錄彈簧測(cè)力器示數(shù)F
3.用P=F/S算出P≈
總之,測(cè)量壓強(qiáng)就是利用這兩個(gè)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(dòng)手能力~
目前在國際上,常用于檢測(cè)包裝材料阻氧性能的透氧測(cè)試方法有兩種:等壓法和壓差法,這兩種方法是根據(jù)測(cè)試時(shí),被測(cè)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(zhǔn)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(bǔ)充入標(biāo)準(zhǔn)。
壓差法的試驗(yàn)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(dá)到一個(gè)大氣壓,從而在樣品的兩側(cè)形成一個(gè)大氣壓的壓力差。隨著氧氣的逐漸透過,檢測(cè)出低壓室的壓力增量速度,就可以計(jì)算出樣品的透氧速率。壓差法的測(cè)試原理相對(duì)簡單,只需要對(duì)氣壓進(jìn)行精確的測(cè)量,而且可以測(cè)試材料對(duì)多種氣體的阻隔性。但是壓差法在其準(zhǔn)確性及應(yīng)用方面,仍有較大的局限性,因?yàn)椋?
1.在測(cè)試時(shí),需要在樣品的兩側(cè)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(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(huì)影響測(cè)試的準(zhǔn)確性。當(dāng)包裝材料應(yīng)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(shè)備的最低測(cè)試范圍只能達(dá)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(dá)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(cè)了。
3.壓差法設(shè)備不能測(cè)試完整的包裝件,只能測(cè)試膜材。有時(shí),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(huì)嚴(yán)重地影響完整包裝的透氧率。
4.壓差法設(shè)備不能控制測(cè)試濕度。不能檢驗(yàn)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(cè)試的重復(fù)性較差,臺(tái)間差也會(huì)達(dá)到15~20%以上。只能用原廠的標(biāo)準(zhǔn)膜進(jìn)行驗(yàn)證,但是由于國內(nèi)外都沒有溯源標(biāo)準(zhǔn)膜的供應(yīng),所以不同生產(chǎn)商的設(shè)備之間沒有一個(gè)統(tǒng)一的參考值。
6.測(cè)試效率并不高,由于在測(cè)試開始時(shí)需要在測(cè)試腔內(nèi)抽真空,對(duì)于高阻隔材料,廠方推薦的抽真空時(shí)間會(huì)長達(dá)10~15小時(shí)以上;有時(shí)由于操作手法不當(dāng),就連進(jìn)口設(shè)備也很難避免會(huì)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(cè)試原理:在樣品膜的兩側(cè)分別通入連續(xù)流動(dòng)的氧氣和氮?dú)猓瑯悠穬蓚?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?dú)鈱⑼高^的氧氣全部運(yùn)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(duì)值傳感器,滲透過來的氧氣經(jīng)過傳感器時(shí),傳感器就會(huì)釋放出4倍的電子,根據(jù)電流的大小就能檢測(cè)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(gè)更精確、先進(jìn)的測(cè)試方法,因?yàn)椋?
1.測(cè)試時(shí),樣品膜兩側(cè)的氣壓相同,不會(huì)破壞材料本身的性能結(jié)構(gòu),更接近于包裝材料真實(shí)使用的環(huán)境。
2.等壓法設(shè)備的測(cè)試范圍最低能達(dá)到0.005cc/m2day,足以準(zhǔn)確地檢測(cè)這些高阻隔材料。
3.可以測(cè)試完整的包裝件或瓶,只需要加裝很小的附件。
4.測(cè)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?qū)τH水性材料進(jìn)行準(zhǔn)確的濕度環(huán)境下透氧率測(cè)試。
5.測(cè)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(zhǔn)研究院NIST的標(biāo)準(zhǔn)膜來驗(yàn)證設(shè)備,使得臺(tái)間差也只有2~3%,不同實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試結(jié)果能夠有很好的比對(duì)性。
6.測(cè)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(cè)試法更適合于用于高阻隔材料的準(zhǔn)確測(cè)試,而且還能對(duì)完整包裝件進(jìn)行檢測(cè),是最先進(jìn)和準(zhǔn)確的方法,我們正期待著中國GB標(biāo)準(zhǔn)能盡快地引入這個(gè)方法,使測(cè)試準(zhǔn)確性更上一層樓。
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