流体参数的测量.pptVIP

当静止的观察者（或光检测器）从某一方向上观察粒子的散射光时，由于它们之间又有相对运动，接收到的散射光又会同粒子所接收到的不同，其大小为忽略高阶项，可以得到经历两次多普勒效应后的频率关系式在许多情况下，速度的方向常常是已知的(例如风洞、管流)。入射光、散射光和粒子速度方向布置成图，就可以得到更为简单形式的多普勒频移表达式14.3流速测量系统14.3.3利用激光多普勒效应的流速测量第31页，共44页，星期日，2025年，2月5日14.4液位测量14.4.1浮力式液位测量14.4液位测量14.4.1浮力式液位测量1．浮子式液位计浮子因受浮力漂浮在液面上，当它的浮力与本身的重量相等时，浮子平衡在某个位置，此时有吃水线移动ΔH所引起的浮力增量为ΔF，而ΔF=ρgΔV，则浮子定位力的表达式为第32页，共44页，星期日，2025年，2月5日Page?*第14章流体参数的测量流体参数的测量第1页，共44页，星期日，2025年，2月5日学习导航14.1压力的测量14.2流量的测量14.3流速测量系统14.4液位测量第2页，共44页，星期日，2025年，2月5日14.1压力的测量14.1.1压力测量原理

压力是流体介质作用于单位面积的平均力，Pa。1Pa=1N/m2；1atm(标准大气压)=101325Pa=1.033at(工程大气压)。表示压力的术语14.1压力的测量第3页，共44页，星期日，2025年，2月5日14.1.2压力测量传感器1．弹性元件压力传感器各种压力计和压力传感器多采用弹性变形法，将压力先转换为位移（或应变），利用元件的弹性变形直接推动一个机械结构以指示读数，或者用传感器把机械运动转变成电信号以供显示或控制。14.1压力的测量采用波登管的霍尔式压力传感器第4页，共44页，星期日，2025年，2月5日（1）波登管14.1.2压力测量传感器14.1压力的测量截面为扁形，在流体压力下鼓起，导致封闭的自由端位移。测量精度高，体积大，固有频率低，滞后较大，不适宜动态压力测量。不同形式的波登管第5页，共44页，星期日，2025年，2月5日膜片是用弹性材料制成的圆形薄片式压力传感器，主要有平膜片、波形膜片和悬链式膜片。应用时，膜片的边缘刚性固定作为腔体的密封元件，在流体压力作用下，膜片的中心产生位移，可以用位移传感器测量位移；或在膜片表面粘贴应变片测量应变。（2）膜片14.1.2压力测量传感器14.1压力的测量波形膜片膜盒的应用第6页，共44页，星期日，2025年，2月5日（3）波纹管波纹管是一种表面上有许多同心环状波纹的薄壁圆筒。波纹管作为压力敏感元件，使用时应将开口端焊接于固定基座上并将被测流体通入管内。在流体压力的作用下，密封的自由端会产生一定的位移。在波纹管弹性范围内，自由端的位移与作用压力呈线性关系。14.1压力的测量14.1.2压力测量传感器波纹管第7页，共44页，星期日，2025年，2月5日2．应变式压力传感器平膜片任意位置的应变是压力的函数。膜片应变压力传感器14.1压力的测量14.1.2压力测量传感器第8页，共44页，星期日，2025年，2月5日3．电容式压力传感器电容式压力传感器是将压力转换成电容的变化，经电路变换成电量输出单电容压力传感器差动电容压力传感器14.1压力的测量14.1.2压力测量传感器第9页，共44页，星期日，2025年，2月5日4．压电式压力传感器压力通过膜片作用于压电晶体，动态响应能力强。对晶体加预紧力，防止冲击损坏。温度补偿：水冷；用线膨胀系数大的金属片补偿晶片与金属的膨胀差。14.1压力的测量14.1.2压力测量传感器压电式压力传感器第10页，共44页，星期日，2025年，2月5日14.1.3测压传感器的标定1．静态标定静态标定是指标定系统在静态压力的作用下，确定压力传感器输出量与输入量之间的对应关系，并确定反映传感器精确度的有关指标。为了获得较好的标定精度，作为标定基准仪器的精度比被标定传感器的精度至少要高出一个数量级。一般静态标定的加载方法有：砝码、杠杆－砝码机构、标准测力环或力传感器、标准测力机等。14.1压力的测量14.1.3测压传感器的标定压力表试验器结构示意图第11页，共44页，星期日，2025年，2月5日