气动量仪

气动量仪

定义

气动量仪（Pneumatic Gauge）是利用气体在节流元件中流动时，其压力或流量随被测几何量（如间隙、位移）变化的物理关系进行测量的装置。常见类型包括背压式、差压式和流量式，其中差压式气动量仪与电阻式差压传感器结合最为直接。

作用

• 实现非接触测量，避免测头磨损和被测件损伤。
• 适用于微小位移（微米级）、孔径、平面度等精密测量。
• 在工业在线检测中具有高灵敏度和快速响应的优势。

工程理解

气动量仪的基本结构包括：稳压气源、主节流喷嘴（固定）和测量喷嘴（与工件间隙可调）。当测量喷嘴与工件表面之间的间隙 $\delta$ 变化时，气体流量改变，导致测量喷嘴与主喷嘴之间的差压 $\Delta p$ 随之变化。该差压与间隙在一定范围内呈近似线性关系：

其中 $k$ 为灵敏度系数，取决于气源压力、喷嘴尺寸等参数。

在电阻式差压传感器中，该差压作用于弹性膜片，使其产生应变，粘贴在膜片上的电阻应变片阻值随之改变，通过惠斯通电桥转换为电压输出。因此，气动量仪与电阻式差压传感器共同构成完整的测量链：被测位移 → 气动差压 → 电阻变化 → 电信号。

工程中注意：气源需稳定（通常采用精密减压阀），喷嘴间隙需在有效线性范围内，且温度影响需通过补偿或恒温处理。