弹簧管式压力表的结构与工作原理

在实际的工业生产领域中，压力表作为一种以弹性敏感元件为感压元件的测量压力的仪表，可以及时直观地测定出不同生产环境下的压力。弹簧管式压力表主要由单圈弹簧管、传动放大机构、指针、刻度盘等部分组成。弹簧管压力表中的压力敏感元件是单圈弹簧管，其结构外形如图1所示。弹簧管的一端封闭，作为位移输出端；另一端开口作为被测压力输入端。压力从接头引入弹簧管腔，由于压力的作用，弹簧管的横截面从椭圆形变为圆形。

同时，弹簧管的弯曲角度减小，管略微伸出，导致其自由端发生位移，从而带动连杆共同作用，由扇形齿轮和中心齿轮组成的传动机构将自由端的线性位移转化为中心齿轮轴的旋转，从而带动安装在齿轮轴上的指针旋转，指示实际压力值。指针转动时，带动中心齿轮下的游丝一起扭转，使游丝具有一定的工作扭矩。游丝的作用是消除中心齿轮和扇形齿轮之间的配合间隙。当压力消除时，弹簧管尝试恢复原始状态，其恢复力和游丝扭矩将指针恢复为零。

平椭圆形、椭圆形和D形是弹簧管的常见横截面形状。椭圆截面和平椭圆截面易于制造，在相同的外形尺寸下具有很大的灵敏度；D形截面的灵敏度相对较小，工艺难度较大，但压力测量范围比椭圆形和扁椭圆形截面宽。双零段主要用于一些要求弹性元件初始体积最小的仪器中；8字形厚壁平椭圆形截面弹簧管抗压强度高，抗变形能力强，它通常用于高压测量，偏心圆截面压力弹簧管也广泛应用于高压测量。