相对压力

压力的一种表示方法

相对压力是一种以大气压力作为基准所表示的压力，是压力的表示方法的一种。另外一种是以绝对真空作为基准所表示的压力，称为绝对压力。由于大多数测压仪表所测得的压力都是相对压力，因此，相对压力又称为表压力，压力仪表显示的压力就是表压力（相对压力），是指设备内部某处的真实压力与大气压之间的差值。

计算说明

以大气压力p。为零点算起的压力口U做相对压力。也就是绝对压力减去当地大气压力，便得到相对压力值，并以字母pq表示，即：（式1）

当液体自由表面上是大气压力pa时，

由(1)式知道，绝对压力等于相对压力加上大气压力，即

在多数工程实际问题中，因流体所受的大气压力是互相平衡的，因此，真正起作用的是相对压力，故一般多采用相对压力来表示静压力。譬如，一般压力表上指示的零压就是大气压力。压力表的读数反映了流体的压力与周围空气的压力差。故压力表上的刻度是相对压力。所以，相对压力在工程上又习惯称为表压力或计示压力。

相对压力计

管状弹簧压力表

管状弹簧压力表是最通行的一种相对压力表。其结构和计算均足够明了。

在研究工作实践中，把这类标准压力计和（始终指示着装置中压力的）普通仪表并联使用。标准压力表只是在测量时才接通。当测完压力后，立刻把它断开，并从中放出液体和气体。管状弹簧有滞后现象，所以对压力计应当经常检验。特别是标准压力表和高压压力计，更应经常检验。

采用横截面如图1所示的管状弹簧，可增大极限测量压力。这种弹簧自由端在被测压力作用下的运动，不是象普通管状压力计那样由于轮廓变形所致，而是由于穿过横截面重心的中心轴(c1)相对于孔轴(c0)偏移某一距离。的结果。沿孔轴的作用力造成一个相对于横截面轴线的力矩。在这力矩的作用下，弹簧管向厚壁方向弯曲。

直管压力计在图2所示的压力计中，也采用了偏心管。压力计是一个两端有法兰的厚壁钢管1。管孔的偏心距离为y，所以在受压时钢管便向厚壁方向弯曲。这时，固定在支座3上的杆2，便压向千分表5的顶针4。杆的位移，和压力成比例。

可以采用上述管状压力计，测量非腐蚀性介质或混合物的压力。混合物的组成，在从测量温度改变到室温时，不得发生变化（由于组元凝结而发生变化）。管状压力计应处于室温条件中。否则，凝结物将聚集在压力计弹簧中并流入装置中去，而破坏系统中的平衡。这时，最好采用金属风箱（波纹管），把压力计弹簧与被研究介质隔绝开。为此，在波纹管上（如图3所示）焊接或接触焊（滚焊）焊接底1和塞2。塞2上有螺纹，用于拧在盖3上。用盖3把（与被测压力装置连接的）容器4封住。容器处于实验温度之下。盖3上连接着一个通往管状压力计的钢管。

波纹管——钢管——压力计系统中，注满液态油（凡士林油或变压器油）。油中不允许有气泡。为了避免挤坏波纹管，在被测压力作用下，其体积变化必须大于系统中油的可压缩性。因为油被加热时由于热膨胀使其压力升高，所以在装置中未预先建立起10—15巴的压力之前，不可提高这类装置中的温度。为了确定波纹管刚性的修正系数，必须预先按照另外的管状压力计来对波纹管—压力计系统进行标定。对于直径10—15毫米的不锈钢波纹管，其修正值约为几bar（巴）。

管状压力计的最大缺点是弹簧经常断裂。尤其当压缩介质是气体时，使用这些压力计，要求采取特殊的安全措施。如在读数盘前，安装安全网或钢化玻璃板。

如果采用多圈螺旋弹簧，把它的零点置于受压状态，就可以提高这种压力计的精度。这种弹簧测量的不是压力的全量程，而仅是靠近上限的一部分。如测量665巴以下压力的仪表，装有630—700巴的刻度。也有另一些结构的压力计，按仪表工作元件材料的弹性变形来测量压力。

电阻压力计

首先，应该把根据金属导线电阻改变来测量压力的压力计，划为纯电压力计。由于这一效应很小，所以这类压力计只是在测量数千巴量级的压力时才是有效的。

弹性电压力计

应变仪把锰铜丝或康铜丝绕在钢管上并提高管中的压力，就可以根据被张紧金属丝电阻的变化，测量出管内的压力。管子的计算，应该使管壁只受到弹性变形。

用这样的方法还可以测量脉动的压力，如内燃机里的压力。这时可用示波器记录金属丝电阻的变化。变化再快的压力（如过程延续百分之几秒和千分之几秒的气体绝热压缩），用专门的仪器测量。

应变压力计这种压力计（如图4所示）的工作原理是，膜片3在压力作用下弯曲，在膜片中产生应力，该应力用贴在膜片上的应变片4进行测量。（膜片用盖2压在垫片6上；应变片5用来补偿应变片4的温度变形）。采用不同厚度6的膜片，可以在很宽的范围内测量压力。

电容压力计

电容压力计也是一种膜片压力计，利用电方法测量膜片的挠度。膜片作为电容器的一个极板。电容器的电容量随着膜片的移动而改变。有许多以这个原理为基础的不同种类的仪器。

压电压力计

这种压力计是基于石英片的机械振动转换成电荷的原理。除石英外，酒石酸钾钠和其他一些物质也具有这种性质。测得电荷，就可以确定出作用在片上的压力。

由于石英中的电荷是瞬时出现的并很快消失，所以要用专门的线路把它转换成电流振荡，并用示波器进行记录。用这类压力计可以测量快速变化的压力，所以常用它测量炮膛里的压力和内燃机气缸里的压力等。虽然仪器很简单，但其测试线路却很复杂。全部引线都要求高质量的绝缘。此外，仪器的读数还与许多条件（空气的湿度等）有关。

干涉压力计

在大量不同结构的压力计中，着重提一下所谓的干涉压力计¨们。该仪器（如图5所示）由承受压力的钢膜片1构成。把膜片精心抛光。膜片上方装一块石英片2。由特殊光源来的光线，投射在膜片上，产生干涉。膜片形状随压力变化，从而使干涉条纹数变化。这种变化可记录在底板上。这个仪器也可以测量快速变化的压力。

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