极限温度和对应的压力（常用3种温度5种压力图解）

一、温度

1.固体膨胀式温度计

膨胀式温度计的测温是基于物体受热时产生膨胀的原理，可分为液体膨胀式和固体膨胀式两种。这里主要介绍固体膨胀式温度计中的一种：双金属温度计。

双金属温度计是把两种膨胀系数不同的金属薄片焊接在一起制成的，是一种固体膨胀温度计，结构简单、牢固。双金属温度计可将温度变化转换成机械量变化，不仅用于测量温度，而且还用于温度控制装置(尤其是开关的“通断”控制)，使用范围相当广泛。

2.热电偶温度计

热电偶温度计是在工业生产中应用较为广泛的测温装置。两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。

热电偶传感元件是由两根不同材质的金属线组成，结构简单，使用方便，精确度高，量程范围宽，抗振，适用于中高温温区。

特点

优点：1）测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。

2)测量范围广。常用的热电偶从-50~ 1600℃均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-271-- 2800℃如金铁镍铬和钨-铼。

3)构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。

4)输出信号线性好，方便实现工业生产过程自动化。

缺点：微分热电势较小，因而灵敏度较低;价格较贵，机械强度低，不适宜在还原性气氛或有金属蒸汽的条件下使用。

3.压力式温度计

压力式温度计的原理是基于密闭测温系统内蒸发液体的饱和蒸气压力和温度之间的变化关系，而进行温度测量的。当温包感受到温度变化时，密闭系统内饱和蒸气产生相应的压力，引起弹性元件曲率的变化，使其自由端产生位移，再由齿轮放大机构把位移变为指示值，这种温度计具有温包体积小，反应速度快、灵敏度高、读数直观等特点，几乎集合了玻璃棒温度计、双金属温度计、气体压力温度计的所有优点，它可以制造成防震、防腐型，并且可以实现远传触点信号、热电阻信号、 0-10mA或4-20mA信号。是目前使用范围最广、性能最全面的一种机械式测温仪表。

特点: 具有测温探头小，灵敏度高、线性刻度、寿命长等特点。

二、 压力表

1.弹簧管式压力仪表

弹簧管式压力表的工作原理是：在表壳里装有一个用磷铜制成的椭圆形弹簧管，管的一端固定并与存水弯管相连接，另一端封闭与连杆和杠杆连接，指针固定在小齿轮轴上。当弹簧管内受压时，由椭圆形膨胀为圆形，迫使弹簧管向外伸展，压力越高，伸展越大，这一动作通过拉杆，杠杆，扇形齿轮，小齿轮传递给指针，指针转动指示出容器内的压力。当容器内无压力时，弹簧管恢复原样，指针回到零位。指针指示为表压，单位刻度应为MPa。

特点： 弹簧管式压力表具有结构简单，造价低廉，精度较高，便于携带，安装使用方便，测压范围较宽等特点，所以应用十分广乏。它是由表壳、弹簧管，固定端、拉杆，扇子齿轮、小齿轮、指针，游丝，管接头等零件组成。

2.电接点式压力仪表

电接点压力表基于测量系统中的弹簧管在被测介质的压力作用下，迫使弹簧管之末端产生相应的弹性变形一位移，借助拉杆经齿轮传动机构的传动并予放大，由固定齿轮上的指示（连同触头）逐将被测值在度盘上指示出来。与此同时，当其与设定指针上的触头（上限或下限）相接触（动断或动合）的瞬时，致使控制系统中的电路得以断开或接通，以达到自动控制和发信报警的目的。

特点：在电接点压力表装置的电接触信号针上，装有可调节的永久磁钢，可以增加接点吸力，加快接触动作，从而使触点接触可靠，消除电弧，能有效的避免仪表由于工作环境振动或介质压力脉动造成触点的频繁关断。所以电接点压力表具有动作可靠、使用寿命长、触点开关功率较大等优点。

3.电容式压力传感器

它一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极，当薄膜感受压力而变形时，薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化，通过测量电路即可输出与电压成一定关系的电信号。电容式压力传感器属于极距变化型电容式传感器，可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。

1）单电容式压力传感器

它由圆形薄膜与固定电极构成。薄膜在压力的作用下变形，从而改变电容器的容量，其灵敏度大致与薄膜的面积和压力成正比而与薄膜的张力和薄膜到固定电极的距离成反比。另一种型式的固定电极取凹形球面状，膜片为周边固定的张紧平面，膜片可用塑料镀金属层的方法制成。这种型式适于测量低压，并有较高过载能力。还可以采用带活塞动极膜片制成测量高压的单电容式压力传感器。这种型式可减小膜片的直接受压面积，以便采用较薄的膜片提高灵敏度。它还与各种补偿和保护部以及放大电路整体封装在一起，以便提高抗干扰能力。这种传感器适于测量动态高压和对飞行器进行遥测。单电容式压力传感器还有传声器式（即话筒式）和听诊器式等型式。

2）差动电容式压力传感器

它的受压膜片电极位于两个固定电极之间,构成两个电容器。在压力的作用下一个电容器的容量增大而另一个则相应减小，测量结果由差动式电路输出。它的固定电极是在凹曲的玻璃表面上镀金属层而制成。过载时膜片受到凹面的保护而不致破裂。差动电容式压力传感器比单电容式的灵敏度高、线性度好，但加工较困难（特别是难以保证对称性），而且不能实现对被测气体或液体的隔离，因此不宜于工作在有腐蚀性或杂质的流体中。

4.应变式压力传感器

应变式压力传感器是压力传感器中应用比较多的一种传感器，它一般用于测量较大的压力，广泛应用于测量管道内部压力、内燃机燃气的压力、压差和喷射压力、发动机和导弹试验中的脉动压力，以及各种领域中的流体压力等。

特点：应变计中应用最多的是粘贴式应变计(即应变片)。它的主要缺点是输出信号小、线性范围窄,而且动态响应较差(见电阻应变计、半导体应变计)。但由于应变片的体积小,商品化的应变片有多种规格可供选择，而且可以灵活设计弹性敏感元件的形式以适应各种应用场合，所以用应变片制造的应变式压力传感器仍有广泛的应用。按弹性敏感元件结构的不同,应变式压力传感器大致可分为应变管式、膜片式、应变梁式和组合式4种。

5.U型压力计

U型压力计原理：当U型压力计没有与测压点连通前，U型玻璃管内两侧的液面在零刻度线处相平。当U型管的一端与测压点连通后，U型管内的液面会发生变化。若与测压点连通一侧的液面下降，说明测压点处的压力为正压，反之则为负压。

特点：由于它结构简单、坚固耐用、价格低廉、使用寿命长若无外力破坏几乎可永久使用、读取方便、数据可靠、无需外接电力既无需消耗任何能源。故在工业生产各科研过程中得到非常广泛的应用。