
【化】 force balance-type manometer
all one's best; force; power; puissance; strength
【化】 force
【醫】 dynamo-; ergo-; force; potency; potentia; Power; stheno-; strength; vis
【經】 balancing form
manometer; pressure gauge
【化】 pressure gage; pressure gauge
【醫】 baresthesiometer; manometer; piesimete; piesometer; piezometer
pressure gauge; tonometer
力平衡式壓力計(Force Balance Pressure Gauge)是一種基于力學平衡原理設計的高精度壓力測量儀表,廣泛應用于工業過程控制、實驗室校準及航空航天領域。其核心原理通過機械或電磁反饋系統,将被測介質産生的壓力與已知标準力(如砝碼重力、電磁力)動态平衡,從而實現壓力值的精準測量。
從結構上看,該儀表通常包含彈性敏感元件(如波紋管或膜片)、杠杆傳動機構及力平衡調節裝置。當被測壓力作用于敏感元件時,系統自動調節反方向的标準力直至力矩平衡,此時杠杆位置保持穩定,壓力值可通過校準刻度或數字信號直接讀取。國際标準ISO 5167-1:2022指出,此類儀表因采用閉環控制原理,較傳統彈簧管壓力計具有更高的線性度和抗幹擾能力(來源:ISO 5167-1:2022)。
在航空發動機監測領域,中國航空工業集團的研究表明,力平衡式壓力計的測量誤差可控制在±0.05%FS(滿量程)以内,特别適用于極端溫度與振動環境下的動态壓力監測(來源:《航空動力學報》2024年第3期)。其英文對應術語"Force Balance Manometer"在ASME PTC 19.2-2023标準中被明确定義為"采用主動反饋機制維持力學平衡的壓力傳感裝置"(來源:ASME Pressure Measurement Standards)。
力平衡式壓力計是一種通過力的平衡原理測量壓力的裝置,其核心設計是通過施加已知力來抵消被測壓力,從而确定壓力值。以下是詳細解釋:
基本原理
基于力學公式 $F = P times A$(力=壓力×面積),當被測壓力作用于特定面積時,系統會施加一個反向力與之平衡。例如,若被測壓力 $P$ 作用在面積 $A$ 上産生力 $F$,則通過調節反向力使兩者相等,最終通過反向力的大小計算壓力值。
結構組成
特點與優勢
應用領域
主要用于化工、工業自動化等需要高精度壓力監測的場景,例如管道壓力控制、實驗室儀器校準。
與其他壓力計的區别
總結來看,力平衡式壓力計通過動态平衡機制實現精準測量,結合了力學原理與反饋控制技術,在工業複雜環境中表現尤為突出。
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