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嚴(yán)格地說(shuō),力平衡是力矩平衡的簡(jiǎn)稱。用秤計(jì)量散裝物質(zhì)的質(zhì)量時(shí),首先由秤盤(pán)把粉末顆粒狀物質(zhì)的均勻分散的重力變成集中的力,作用在秤桿的一端,然后用已知質(zhì)量的秤陀和帶刻度的秤桿產(chǎn)生方向相反的力矩,去和未知力矩平衡,從秤桿(即力臂)上的刻度得知被測(cè)物的質(zhì)量,這是盡人皆知的原理。壓力是均勻分散的力,可以用彈性元件的有效面積把它變成集中的力,有效面積的作用便相當(dāng)于秤盤(pán),用具有支點(diǎn)的杠桿當(dāng)作秤桿,但杠桿的長(zhǎng)度不變,所以也無(wú)需刻度,代替秤砣的是一個(gè)能連續(xù)改變輸出力的裝置,如同是質(zhì)量已知且可變的砝碼,在力臂長(zhǎng)度不變時(shí)也能調(diào)整力矩取得平衡。平衡后,砝碼上的數(shù)字就能反映被測(cè)壓力。
可見(jiàn),壓力也是能用秤計(jì)量的。不過(guò),原理雖然如此,實(shí)用上卻必須改動(dòng)。代替秤砣的并不是砝碼,而是一個(gè)波紋管,管內(nèi)充入不同壓力的空氣,就能對(duì)外產(chǎn)生不同的力,當(dāng)力矩平衡時(shí),根據(jù)空氣壓力的值就能得知被測(cè)壓力的大小。換句話說(shuō),把上述空氣壓力傳送到遠(yuǎn)方也就能把被測(cè)壓力的數(shù)值傳遞到遠(yuǎn)方了,這就是氣動(dòng)壓力變送器的工作原理。
如果把波紋管換成在水久磁鐵進(jìn)極間陳里的線圈,通以不同大小的電流,也能對(duì)外產(chǎn)生力,所以也能代替可調(diào)位的砝碼,這種情況下把電流傳到別處就起了傳進(jìn)壓力信息的作用,這就成為電動(dòng)壓力變送器。