壓力表的工作原理：從壓力到指針的科學(xué)轉(zhuǎn)化

壓力表通過(guò)將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)械或電信號(hào)，直觀顯示被測(cè)介質(zhì)的壓強(qiáng)值。其核心原理可歸納為“壓力—形變—指示”的轉(zhuǎn)換過(guò)程，以下以最常見(jiàn)的機(jī)械式壓力表為例解析：

1. 彈性元件形變驅(qū)動(dòng)

機(jī)械式壓力表的核心是彈性敏感元件（如波登管、膜片或波紋管）。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)（氣體或液體）進(jìn)入壓力腔后，彈性元件在壓力作用下發(fā)生形變。例如，波登管為C形截面的彎曲金屬管，受壓時(shí)會(huì)向外伸展，形變量與壓力呈正比。這種形變通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)放大，帶動(dòng)表盤(pán)指針旋轉(zhuǎn)，最終在刻度盤(pán)上顯示壓力值。

2. 不同類(lèi)型的設(shè)計(jì)差異

• 波登管壓力表：適用于中低壓測(cè)量（0.6MPa~70MPa），結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，廣泛應(yīng)用于水、油、氣系統(tǒng)。

• 膜片壓力表：采用金屬或陶瓷膜片感應(yīng)壓力，通過(guò)連桿傳遞位移，耐腐蝕性強(qiáng)，適合測(cè)量黏稠、腐蝕性介質(zhì)。

• 電子壓力傳感器：利用壓阻或壓電效應(yīng)，將壓力轉(zhuǎn)化為電信號(hào)（如電壓、電流），精度高且支持?jǐn)?shù)字化輸出，常用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

3. 精度與校準(zhǔn)

壓力表的精度等級(jí)（如1.6級(jí)、0.5級(jí)）取決于彈性元件的材料性能與裝配工藝。使用前需通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)壓力源校準(zhǔn)，確保指針零點(diǎn)準(zhǔn)確；長(zhǎng)期使用后，彈性元件可能因疲勞導(dǎo)致形變回彈誤差，需定期復(fù)檢。

總結(jié)：壓力表以物理形變?yōu)闃蛄?，?shí)現(xiàn)了不可見(jiàn)壓力的可視化。無(wú)論是波登管的機(jī)械傳動(dòng)，還是傳感器的電信號(hào)轉(zhuǎn)換，本質(zhì)都是通過(guò)精密設(shè)計(jì)捕捉微小變化。這一原理的可靠性，使其成為工業(yè)、航空、醫(yī)療等領(lǐng)域不可或缺的監(jiān)測(cè)工具。

1/5