
【化】 Bourdon-tube manometer
波登管压力表(Bourdon Tube Pressure Gauge)是一种基于弹性力学原理的机械式压力测量仪表,其核心组件为"波登管"(Bourdon Tube)。该装置由法国工程师Eugène Bourdon于1849年发明,通过金属管的弹性形变将压力值转换为指针的机械运动,实现压力可视化测量。
工作原理
波登管采用C型或螺旋型截面的弯曲金属薄壁管结构。当被测介质压力作用于管内腔时,管体因内外压差产生弹性形变,弯曲弧度随压力增大而减小。这种形变通过连杆机构放大,驱动表盘指针偏转对应压力刻度值。根据胡克定律,形变量与压力呈线性关系,其数学表达式为:
$$
Delta theta = k cdot P
$$
式中Δθ为指针偏转角,k为弹性系数,P为被测压力。
主要结构组成
应用领域
该仪表凭借结构简单、成本低廉的优势,被广泛应用于锅炉压力监测(ASME标准)、液压系统检测(ISO 5171)、制冷设备维护等行业场景。美国机械工程师协会(ASME B40.100)和德国物理技术研究院(PTB)均制定了相关校准规范。
汉英术语对照
中文术语 | 英文对照 |
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波登管 | Bourdon Tube |
压力表 | Pressure Gauge |
量程 | Measuring Range |
过载保护 | Overload Protection |
权威参考资料可参见美国国家标准与技术研究院(NIST)发布的《压力测量技术手册》及《机械工程手册》(第5版)压力测量章节。
波登管压力表(又称弹簧管压力表)是一种基于弹性元件形变原理的机械式压力测量仪表,以下是其详细解析:
波登管压力表由法国工程师Eugène Bourdon于19世纪中叶发明。其核心元件是波登管,即一种横截面为椭圆形或扁平形的弯曲金属管(通常为C形或螺旋形),通过管体受压后的弹性形变来测量压力。
压力作用
当被测介质(液体或气体)进入波登管时,内部压力使非圆截面的管壁产生扩张,导致管体逐渐向圆形变化。
形变传递
管子的自由端因形变产生位移(约2-3毫米),通过连杆、扇形齿轮等机械传动机构放大,驱动指针转动,从而在表盘上显示压力值。
公式原理
根据胡克定律,形变量与压力呈线性关系:
$$
Delta L = frac{P cdot A}{k}
$$
其中ΔL为位移量,P为压力,A为有效面积,k为波登管弹性系数。
如需更完整的技术参数,(德国朗博技术文档)和(压力表原理综述)。
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