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01.前言
值得纪念的技术发明
液压技术,始于1795年!
每一项新技术都值得敬畏,每一项技术的发明人也都值得尊敬,液压技术也如是。
1795年,英国工程师布拉默(Joseph Bramah,1748--1814,图1) 发明了世界上第一台水压机 (图2),从此液压技术开始进入人们的生活。
图1:Joseph Bramah 1748--1814
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图2:布拉默发明的水压机模型图片
02
如何测量压力?
在布拉默时代,水压机的工作压力为5Mpa, 然而在那个年代,如何用比较经济的手段,准确的进行压力测量,还是一个需要解决的难题;尤其是在蒸汽机行业,准确的进行压力测量则更为迫切。
19实际上半叶,因为无法有效的测量锅炉压力造成的锅炉爆炸事件频频发生( 初期蒸汽机的蒸汽压力为0.11~0.13兆帕,19世纪初达到0.35~0.7兆帕),在那个年代,最常用的压力测量装置为U型管压力表,U型管压力表仅可以用于低压的测量。
图3:詹姆斯·瓦特(1736–1819 )
图4:瓦特发明的蒸汽机(1776年)模型
这一难题一直持续到1849年,直到波登管压力表的出现。他的发明者尤金·波登(Eugene Bourdon,1808–1884,图5)是一位杰出的法国钟表工匠和工程师。
图5 尤金·波登
(Eugene Bourdon,法国人1808–1884)
波登管”压力表的工作原理
波登管”压力表的工作原理 (图6)
这种压力表,用一端封闭的“C”型中空金属管来感受压力变化,C型管的另一端与测量介质连接的接口相连。
“C”型金属管的横截面大致是矩形的。受压后,金属管尾端的位移通过传动杆、扇形齿轮带动指针旋转,看指针在刻度盘上的位置就可以读出压力值(见图1).
当压力不再存在时,管返回到其原始形状,连接到指针的端部返回到其原始位置。
图6: 波登管压力表内部结构图
(1为刻度盘;2为指针;3为波登管;4为传动杆;5为扇形齿轮)
“波登管”压力表 优点
除了相对简单和准确之外,这款压力表可以测量比当时使用的U形管压力计高得多的压力。C型管可用于测量最高6 MPa的压力。
测量更高压力,可以使用盘簧管(图7)或者螺旋型管(图8)。根据几何形状、材料和材料厚度的不同,波登管可用于测量最高700 MPa的压力。根据要求,压力感应元件采用铜合金、不锈钢等不同材料制成。
图7:盘簧管示意图
图8:螺旋型管示意图
这一发明对于促进锅炉和蒸汽机的发展以及在各行各业的压力监测都具有很重要的作用。
1851年,法国政府授予波登荣誉骑士勋章,以表彰他的发明。
自1850年开始,波登自己创办的公司开始生产和销售这种压力表并取得了巨大的社会效益,蒸汽机锅炉爆炸事故率和死亡人数在波登管压力表推出后的几年内大幅下降。从1850年起波登拥有了这一发明的专利权,直到1875年专利期结束。
为了纪念波登的伟大发明,后人就将这种结构的压力表测量元件称为波登管,利用波登管作为压力测量元件的压力表被称为波登管压力表。
03
波登管压力表
在液压行业被大量的应用
因为波登管压力表具有结构简单、测量准确、耐高压的特点,从它诞生开始就在液压行业被大量的应用,1875年波登先生专利期满以后,更多的公司开始生产销售波登管压力表。
在过去的170多年的时间里面,不同的制造商生产了数以亿计的波登管压力表。时至今日,在液压设备上看到的大多数压力表属于波登管压力表。
液压系统通常具有高压力脉冲、交变负载、频繁震动等特点,我们通常会选择充液型波登管压力表,也称为“耐震型压力表”
详情请参阅“产品分享:为您的液压设备推荐一款可靠的压力表”
(点击下方图片查看)
今天,我们把波登管压力表也通常称作“弹簧管压力表”。
在国际上,波登管压力是有着严格的标准的,对应的国际标准号为EN837-1:1998。
该标准对波登管压力表的规格、材料、尺寸、量程、精度、使用环境、使用寿命等进行了详细的规定,该标准是压力生产厂家研制产品的依据,也是选择合适压力表的指导标准。
换句话说,不是所有的“弹簧管压力表”都可以叫做“波登管压力表”,只有符合EN837-1标准的压力表才是合格的“波登管压力表”
时至今日,波登管压力表已经有170多年的历史,结构简单、产品经济可靠。当用户在选择波登管压力表的时候,您也可以咨询生产厂家,您选择的产品是否符合EN837-1这一国际通用标准。
04
德国莱腾伯格
德国莱腾伯格(LR)是一家专业生产压力测量仪器的企业,几十年如一日,生产高品质的压力表、压力传感器和压力标定仪器,在国际压力测量领域享有很高的声誉,坤为液压是莱腾伯格在中国的唯一合作伙伴。
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