0.引言

弹性式压力表、真空表、压力真空表、气压表 以及其他各种专门用途的弹性式压力仪表，主要用 于测量各种液体、气体或蒸汽的表压力和大气压力。 弹性式压力仪表具有结构简单、使用方便、造价低廉、 测量范围宽广等优点，因而得到广泛的应用。

弹性式压力仪表的工作原理是利用各种形式的 弹性元件作为敏感元件来感受压力，弹性元件受压 变形后产生的反作用力与被测压力相平衡，此时弹 性元件的形变就是所受压力的函数，这样就可以通 过测量弹性元件的形变量来测得所受压力的大小。

1.弹性元件的分类

根据弹性敏感元件形状的不同，可以将其分为 弹簧管式（单圈弹簧管和多圈弹簧管即螺旋管)、膜 片式、膜盒式和波纹管式，图1为弹性敏感元件的 分类。

2.弹性元件的主要特性

2.1弹性形变

在弹性极限范围内，弹性元件的形变与压力成

正比。当作用压力取消后，弹性元件能恢复到初始 尺寸和形状，这种现象称为弹性形变。

2.2弹性后效

元件不是立即完成相应的形变，而是在一段时间 内持续发生形变的现象就叫做弹性元件的弹性后效。

2.3弹性滞后（弹性迟滞）

加在弹性元件上的负荷在其弹性极限范围内进 行缓慢变化时，加载特性曲线与卸载特性曲线不重 合的现象，称为弹性元件的弹性滞后（弹性迟滞)。

2.4永久形变（残余形变）

有些弹簧管在去除外力后，经过几天的时间仍 不能恢复到原来的形状和尺寸，说明弹簧管产生了 永久形变（残余形变）。这种形变可分为三种情况：

弹性元件在压力作用下产生形变，当压力除 去后，弹性元件不能恢复到原来的形状，这种形变 叫做塑性形变。

弹性元件在交变负荷作用下，容易产生微小 的应力而疲劳，从而造成弹性元件的损坏，在除去 负荷后，不能恢复到原来的形状，这种形变叫做疲 劳形变。

弹性元件持续地承受负荷，也会产生疲劳， 当除去负荷后，弹性元件不能恢复到原来的形状， 这种形变叫做弹性元件的蠕变。

为了尽可能地避免过早出现永久形变，需要给 弹性元件规定足够的安全系数，将弹性元件的弹性 极限压力与最大工作压力（即压力表的测量上限) 之比称为安全系数，

Po k =

Pma

式中：k —安全系数；

p0 —弹性极限压力，Pa;

Pmax —最大工作压力，Pa 通常，一般压力表k为2，精密压力表k为4。

3.弹性元件对压力表的影响及评定

从上述分析中可以看出弹性式压力仪表的质量 取决于弹性元件的优劣：弹性后效是压力仪表产生 示值误差的主要因素，它对压力仪表的定级起着决 定性作用；弹性滞后（弹性迟滞）是产生回程误差 的主要原因；而当弹性元件出现永久形变时，压力 仪表往往已经无法满足使用要求，需要进行更换了。 因此，对压力表的检定或检验实际上主要就是对压 力仪表弹性元件的弹性特性进行评定。

在弹性元件式一般压力表和精密压力表的国家 计量检定规程JJG 52-2013、JJG 49-2013和国家标 准 GB/T 1226-2010、GB/T 1227-2010 中制定了专门 的条款，对弹性元件的上述特性进行评定：

对于弹性后效，在JJG 52-2013、JJG 49 - 2013中是以示值误差检定的方法进行评定，在GB/T 1226-2010、GB/T 1227-2010中是以基本误差检验的 方法进行评定；

对于弹性滞后（弹性迟滞），在JJG 52 - 2013、JJG 49-2013中是以回程误差检定的方法进行 评定，在 GB/T 1226-2010、GB/T 1227-2010 中是以回差检验的方法进行评定；

对于永久形变，在 JJG 52-2013、JJG 49 - 2013 中是以在测量上限处耐压3 min的方法进行评定，在 GB/T 1226-2010、GB/T 1227-2010 中是以超压试验 和交变压力试验的方法进行评定。

4.结语

可以看出，国家计量检定规程和国家标准对于 弹性元件的弹性后效和弹性滞后（弹性迟滞）的评 价方法是基本一致的。对于弹性元件永久形变的评 价，检定规程采用的是在测量上限处耐压3 min的 方法进行评定，而国家标准则采用了更为严格的超 压试验和交变压力试验的方法进行评定。根据需要 进行检定或检验即可确定压力表的性能是否满足使 用要求。