您好, 歡迎來(lái)到化工儀器網(wǎng)
彈性元件有哪些？
目前，用作壓力測(cè)量的彈性元件主要有彈性膜片、波紋管和彈簧管。
1．彈性膜片
彈性膜片是一種沿外緣固定的片狀形測(cè)壓彈性元件，厚度一般在0.05～0.3㎜。按其剖面形狀分為平薄膜和波紋膜，如圖所示。波紋膜片是一種壓有環(huán)狀同心波紋的圓形薄膜，有時(shí)也將兩塊彈性膜片沿周邊對(duì)焊起來(lái)，形成一薄膜盒子，稱之為膜盒，其內(nèi)部抽成真空，并且密封起來(lái)。
彈性膜片的特性一般用中心的位移和被測(cè)壓力的關(guān)系來(lái)表征。當(dāng)膜片的位移較小時(shí)，它們之間有良好的線性關(guān)系。此外，波紋膜的波紋數(shù)目、形狀、尺寸和分布情況既與壓力測(cè)量范圍有關(guān)，也與線性度有關(guān)；當(dāng)膜盒外壓力發(fā)生變化時(shí)，膜盒中心將產(chǎn)生位移，這種真空膜盒常用來(lái)測(cè)量大氣的壓力。
彈性膜片受壓力作用產(chǎn)生位移，可直接帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)指示。但是，由于彈性膜片的位移較小，靈敏度低，指示精度也不高。更多的是彈性膜片和其他轉(zhuǎn)換元件合起來(lái)把壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，如電容式壓力傳感器、光纖式壓力傳感器、力矩平衡式傳感器等。
2．波紋管
波紋管是一種具有等間距同軸環(huán)狀波紋，能沿軸向伸縮的測(cè)壓彈性元件。當(dāng)波紋管受軸向的被測(cè)壓力Px時(shí)，產(chǎn)生的位移為：
其中，K—系數(shù)，與泊松系數(shù)、彈性模數(shù)、非波紋部分的壁厚、*工作的波紋數(shù)、波紋平面部分的傾斜角、波紋管的內(nèi)徑以及波紋管的材料有關(guān)；A—波紋管承受壓力的有效面積。
波紋管受壓力作用產(chǎn)生位移，由其頂端安裝的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直接帶動(dòng)指針讀數(shù)。相對(duì)于彈性膜片而言，波紋管的位移較大，靈敏度高，尤其是在低壓區(qū)，因此常用于測(cè)量較低的壓力。但是波紋管存在較大的遲滯誤差，指示精度一般只能達(dá)到1.5級(jí)。
3．彈簧管
彈簧管（又稱波登管）是用一根橫截面呈橢圓形或扁圓形的非圓形管子彎成圓弧形狀而制成的，其中心角常為270°。彈簧管的一端開(kāi)口，作為固定端，固定在儀表的基座上。另一端封閉，作為自由端。當(dāng)由固定端通入被測(cè)介質(zhì)時(shí)，被測(cè)介質(zhì)充滿彈簧管的整個(gè)內(nèi)腔，彈簧管因承受內(nèi)壓，其截面形狀趨于變圓并伴有伸直的趨勢(shì)，封閉的自由端產(chǎn)生位移，其中心角改變，該位移的大小與被測(cè)介質(zhì)壓力成比例。
自由端的位移可以通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)，直接指示被測(cè)壓力，也可以配合適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換元件，比如霍爾元件和電感線圈中的銜鐵把彈簧管自由端的位移變換成電信號(hào)（霍爾電勢(shì)、線圈的電感量的變化）輸出。
單圈彈簧管受壓力作用后，中心角變化量一般較小，靈敏度較低。在實(shí)際測(cè)量時(shí)，可采用多圈彈簧管以提高測(cè)量的靈敏度。