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波纹管的重要性能特点

波纹管是指用可折叠皱纹片沿折叠伸缩方向连接成的管状弹性敏感元件。波纹管在仪器仪表中应用广泛,主要用途是作为压力测量仪表的测量元件,将压力转换成位移或力。波纹管管壁较薄,灵敏度较高,测量范围为数十帕至数十兆帕。它的开口端固定,密封端处于自由状态,并利用辅助的螺旋弹簧或簧片增加弹性。工作时在内部压力的作用下沿管子长度方向伸长,使活动端产生与压力成一定关系的位移。活动端带动指针即可直接指示压力的大小。波纹管常常与位移传感器组合起来构成输出为电量的压力传感器,有时也用作隔离元件。由于波纹管的伸展要求较大的容积变化,因此它的响应速度低于波登管。波纹管适于测量低压。

耐压力是波纹管性能的一个重要参数。波纹管在常温时,波形上不发生塑性变形所能承受的至大静压力,即为波纹管的至大耐压力在一般情况下,波纹管是在一定的压力(内压或外压)下工作的,所以它在整个工作过程中必须承受这个压力而不产生塑性变形。

波纹管的耐压力实际上属于波纹管的强度范畴。计算的关键是应力分析,也就是分析波纹管管壁上的应力只要波纹管管壁上至大应力点的应力不超过材料的屈服强度,波纹管所受的压力就不会达到其耐压力。

同一波纹管在其它工作条件相同时,受外压比受内压时的稳定性要好,所以,受外压作用时的至大耐压力比受内压时高。

当波纹管两端固定,如果在其内腔通入足够大的压力时,波纹管波峰处有可能爆破损坏。波纹管开始出现爆破时波纹管内部的压力值称为爆破压力。爆破压力是表征波纹管至大耐压强度的参数。波纹管在整个工作过程中,其工作压力远小于爆破压力,否则波纹管将破裂损坏。

当波纹长度小于或等于外径时,其计算结果和实际爆破压力很接近;对细长型波纹管其实际爆破压力要低很多。爆破压力大约为允许工作压力的3~10倍。


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