压力测量的原理，方法和实践
[实验工程师·慈善学习营]第五期第四讲
[实验工程师·公益学习营]第24届讲座将于2020年6月19日举行。该讲师是北京瑞丰协同技术有限公司的高级技术经理。他有十年的工作经验。实验测试技术领域。经验丰富，专注于数据采集和测试设备的选择和应用以及测试测试计划的设计。他参与了许多行业的大型测试和测试系统的构建和实施以及应用咨询。
在本课程中，讲师将集中于以下六个方面向大家进行解释：压力测量概述，压力测量原理和方法以及仪器的分类，压力传感器的类型和测量特性，电子压力扫描阀的介绍和特性，压力传感器组件和扫描阀的测量系统之间的比较以及压力测量技术的发展。
压力测量压力的含义和基本概念是工业生产过程中的重要参数之一。流体的输送和物质物理性质的变化都与压力有关。同时，压力是生产设计过程的安全指标。任何设备只能承受设计规定的压力。如果压力超过允许的压力范围，可能会损坏设备，甚至引起爆炸，并造成巨大损失。因此，压力测量在与我们的生活息息相关的汽车，制造，航空，生物医学乃至空调和电子设备领域中非常重要。压力是指垂直作用在单位面积上的力。压力测量中通常会存在绝对压力，表压，压差，负压或真空度。压力的合法测量单位为Pa（Pa）。常用的表示压力的单位是千帕（KPa），兆帕（MPa），毫米水柱（mmH2O），毫米汞（mmHg），巴（Bar），磅力/平方英寸（psi）等。
压力测量的原理和方法以及仪器的分类-压力测量主要有四种方法：平衡法（液柱式）自动测量设备，弹性法（机械式），活塞式和电气式（数字式）。常见的电子压力表包括压力开关和压力传感器。压力传感器是众所周知的。由于它输出电力，因此便于远程信号传输，特别是与计算机连接以形成自动数据采集系统，因此它已被广泛使用并极大地促进了测试技术的发展。
压力传感器类型很多，其分类方法也不同。从将压力转换为电能的角度来看，可分为电阻效应，电容效应，电感效应，电磁效应，压阻效应，压电效应，光电效应等。
电子压力扫描阀的介绍和特点-在发动机各部分的参数测量过程中，参数很多，一个部分可以达到数十个测量点，整个流场中有很多部分，空间不够用于传感器安装，传统的测量系统具有安装复杂，准备时间长，系统校准过程繁琐的特点，无法再满足多通道的测试要求和复杂的测试条件。因此，一种简单有效的多通道测试方法尤为重要。因此，在发动机测试，汽车测试，风洞测试等领域引入了一种新的测量方法-电子压力扫描阀，并广泛应用于零件的流场和测试压力测量。
电子压力扫描阀系统是一种压力测量设备，自1990年代以来已在世界范围内广泛使用。它是一个高度模块化的数据采集系统，集成了压力传感器和数据处理单元。配置和操作非常简单，特别是对于具有众多压力测量点且对测量精度要求较高的涡轮动力机械（飞机和燃气轮机等）。典型应用还可以应用于更复杂的风洞和飞行测试。
电子压力扫描阀是一种高性能的集成气压测量装置，用于多通道干式和非腐蚀性气压测量。其主要功能如下：
多通道，高度集成的设计：集成了16个传感器和数据采集单元，它们通过气动接口直接连接到DUT末端的探头；
智能测量：压力传感器和气体回路校准阀集成在扫描阀内部。每个传感器组件都包含一个用于实时测量和温度补偿的温度传感器，还包含一个EEPROM，用于存储传感器信息，例如序列号，范围，校准日期和最重要的校准系数；
高精度测量：它收集的数据是EU（工程单位）数据，可保证系统的准确性，并自动进行温度补偿。同时，它可以执行多点校准，以确保系统精度达到±0.05％FS。
压力传感器测量方法与电子压力扫描阀之间的比较-压力传感器和电子压力扫描阀可以从四个方面进行比较：系统组成和构造方法，系统测量精度，系统维护和故障排除，系统校准和校准。
压力测量技术的发展-压力测量在不同的领域和应用中有不同的要求，但它们都占有重要的地位。压力传感器也已经从传统的机械传感器发展到高精度，低成本的MEMS压力传感器自动测量设备，并且正朝着小型化，集成化，智能化，广泛化和标准化的方向发展。压力表的结构也从简单变为复杂，从机械变为电气。其测量范围已从中低压发展到微压和超高压。测量特性已经从静态压力测量演变为动态压力测量。压力显示方法从指针和刻度显示到数字显示，由微计算机控制的自动记录和打印以及自动数据处理。
随着测试需求的不断升级和变化，出现了不同类型的传感器或不同的测试方法，它们适应了不同领域，不同环境和不同应用的需求。每种传感器或测量方法都有其自身的优缺点，无法适用于所有行业，但是在某些领域具有不可替代的优势。因此，合理选择测试方案可以弱化弊端，并充分利用其优势，为测试带来更高的效率，更安全的测试数据和更好的测试结果。
