壓力檢測儀表及變送器

1、第一節(jié)壓力檢測儀表及變送器一、概述在化工、煉油等生產(chǎn)過程中，經(jīng)常需要對壓力和真空度進(jìn)行檢測和控制。根據(jù)生產(chǎn)過程的不同要求有的需要檢測比大氣壓力高很多的高壓，例如高壓聚乙烯要在150Mpa的壓力下進(jìn)行反應(yīng)。而有的生產(chǎn)過程卻需要檢測比大氣壓力低的真空度，例如煉油廠的減壓蒸餾則需要在一定的負(fù)壓下才能進(jìn)行正常操作。此外，通過檢測壓力還可以間接測量液位的高低、流量的大小等，也可以判斷設(shè)備的工作善。因此，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、確保生產(chǎn)安全順利地進(jìn)行，必須對壓力進(jìn)行檢測或按一定的要求對壓力進(jìn)行控制。所謂壓力p是指垂直而均勻地作用于單位面積上的力。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為p（315）式中p為壓力，F(xiàn)為垂直作用

2、力，S為受力面積。在國際單位制（代號SI）和我國法定計量單位中規(guī)定，壓力的單位是帕斯卡，簡稱帕，符號Pa，它表示每平方米的表面上垂直作用1牛頓的力，即1Pa1N/m2。由于帕的單位太小，因此，工程上還常用千帕（kPa）和兆帕（MPa）壓力單位，它們之間的關(guān)系為：1Mpa1103kPa1106Pa工程上習(xí)慣用的壓力單位還有工程大氣壓（kgf/cm2）、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（atm）、毫米水柱（mmH2O）、毫米汞柱（mmHg）等，按照有關(guān)規(guī)定，這些單位已不再使用，但為了解這些單位與國際單位制中壓力單位的關(guān)系，列出表35供參考。表35各種壓力單位換算表單位名稱帕（斯卡）PPa千克力每平方厘米（工程大氣壓）k

3、gf/cm2毫米汞柱mmHg毫米水柱mmH2O標(biāo)準(zhǔn)大氣壓atm巴bar1Pa（帕）10.019710-50.7510-21.019710-10.98710-511051kgf/cm2(1千克力每平方厘米)0.980710610.735561031040.96780.98071mmHg（1毫米汞柱）1.3321021.359510-311.3595101.31610-31.3321031mmH2O（1毫米水柱）0.98071010-40.73155610-110.967810-40.98071041atm（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）1.013251051.03327601.033210411.013251b

4、ar（1巴）11051.01970.751031.01971040.98691壓力檢測中，常用絕對壓力、大氣壓力、表壓（力）、負(fù)壓（力）或真空度等概念，它們各自的意義及相互之間的關(guān)系為絕對壓力p絕：是指物體上所受的實際壓力（包含大氣壓力）。大氣壓力p大：是空氣柱形成的壓力。表壓p表：是指高于大氣壓力的絕對壓力與大氣壓力之差，即p表p絕p大負(fù)壓p負(fù)：是指大氣壓力與低于大氣壓力的絕對壓力之差，即p負(fù)p大p絕絕對壓力、表壓、負(fù)壓和大氣壓力的關(guān)系如圖321所示。檢測絕對壓力的儀表稱為絕對壓力表，檢測表壓的儀表稱為壓力表。真空空用低于大氣壓力的數(shù)值表示，絕對壓力為零的表示為絕對真空。檢測負(fù)壓的儀表稱為真

5、空表，既能檢測表壓又能檢測負(fù)壓的儀表稱為壓力真空表。由于各種工藝設(shè)備本身就處于大氣之中，因此工程上多采用壓力表或真空表測量各種設(shè)備的壓力，只要無特殊要求，一般采用表壓加大氣壓力的方法來求得被測壓力的絕對壓力值。檢測壓力的儀表類型很多，如果按其轉(zhuǎn)換原理的不同，大致可分為以下四類：（一）液柱式壓力計它是根據(jù)流體靜力學(xué)原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度來進(jìn)行測量。利用這一原理檢測壓力的儀表有U型管壓力計、單管壓力計及斜管微壓計等。（二）彈性式壓力表及壓力變送器它是基于彈性元件受壓后產(chǎn)生的彈性變形位移與被測壓力間呈一定關(guān)系的原理制成的。例如，單圈（或多圈）彈簧管壓力表、膜片（或膜盒）壓力表及波紋管壓力表等

6、。如果通過波紋管（測低壓）或單圈彈簧管（測中、高壓）把所測壓力轉(zhuǎn)換為20100kPa統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的氣壓信號或010mA的直流電流信號輸出則為氣動或電動壓力變送器。壓力變送器輸出的標(biāo)準(zhǔn)信號可以送往顯示儀表進(jìn)行壓力顯示；也可以送往調(diào)節(jié)器，作為自動控制的依據(jù)。有關(guān)十四行詩為送器的工作原理，將在差壓變送器一節(jié)予以介紹。（三）電氣式壓力計它是通過機械和電氣元件把被測壓力轉(zhuǎn)換成電量來進(jìn)行測量的儀表，例如應(yīng)變片式、霍爾片式、電容式、電阻式等電氣式壓力計。（四）活塞式壓力計它是根據(jù)水壓機流體傳送壓力的原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成活塞面積上所加砝碼的質(zhì)量來進(jìn)行測量的。這是一處標(biāo)準(zhǔn)儀器，通常用來對彈簧管壓力表進(jìn)行校驗或刻度

7、。二、彈性式壓力表（一）彈性元件彈性元件是彈性式壓力表的感壓元件，它在受到壓力作用時產(chǎn)生相應(yīng)的彈性變形（位移），根據(jù)彈性元件機械位移的程度來度量壓力的大小。對于不同的測壓范圍，所用的彈性元件也各不相同，常用的彈性元件有如圖322所示的幾種類型。1、彈簧管單圈彈簧管（圖a）是彎成圓弧形的金屬管子，截面做成扁圓形或橢圓形。當(dāng)通入壓力p后，其自由端產(chǎn)生位移，但位移較小。為了增加自由端的位移量以提高靈敏度，可以采用多圈彈簧管（圖b）。2、彈性膜片膜片（圖c）由金屬或非金屬材料制成，在壓力作用下產(chǎn)生變形。此外也有用兩張金屬膜片沿周邊對焊起來，成一薄壁盒子，內(nèi)充液體（例如硅油）稱為膜盒（圖d）。膜盒常用來

8、測量壓差。3、波紋管它是一個周圍呈波紋狀的薄壁金屬筒體（圖e），這種彈性元件變形位移大。上述各種彈性元件中，波紋管和膜片多用于低壓和微壓檢測，而彈簧管則可用于高壓、中壓、低壓及負(fù)壓的檢測，特別是單圈彈簧管壓力表，由于其結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、性能可靠、維修方便及測壓范圍廣等優(yōu)點，在工業(yè)上的應(yīng)用很廣泛。因此，下面僅以單圈彈簧管壓力計為代表加以介紹。（二）單圈彈簧管壓力表如圖323所示，單圈彈簧管壓力表主要由感壓元件、傳動放大機構(gòu)、指針及刻度標(biāo)尺等組成。感壓元件單圈彈簧管1是一根彎成圓弧的扁圓形或橢圓開截面的金屬管。管子的自由端B封閉，管子的另一端固定在接頭9上，當(dāng)通往被測壓力p后，在壓力p的作用下使

9、扁（橢）圓形截面趨向圓形，彎成圓弧形的彈簧管隨之生產(chǎn)向外挺直的擴張變形，從而使彈簧管的自由端B產(chǎn)生位移，但這個位移量太小，因此，必須通過放大機構(gòu)放大最后才能進(jìn)行顯示。傳動放大機構(gòu)由拉桿、扇形齒輪及中心齒輪組成。當(dāng)彈簧管自由端向外挺直變形時，這一位移牽動拉桿2，帶動扇形齒輪3作逆時針偏轉(zhuǎn)，從而帶動中心齒輪4及同軸上的指針5一起作順時針偏轉(zhuǎn)，在面板6的刻度標(biāo)尺上指示出被測壓力p的數(shù)值。由于彈簧管自由端的位移與被測壓力大小成正比，因此儀表刻度標(biāo)尺是線性的。游絲7用來消除扇形齒輪和中心齒輪間出現(xiàn)的嚙合間隙，并幫助指針準(zhǔn)確回零，以提高壓力表的精確度。改變調(diào)螺釘8的位置即改變機械傳動的放大系數(shù)，可以實現(xiàn)壓

10、力表指示值的調(diào)整。單圈彈簧管壓力表的測壓范圍極寬，低至高真空度，高達(dá)1000Mpa的超高壓。彈簧管的材料，隨被測介質(zhì)的性質(zhì)和被測壓力的高低而異。一般是當(dāng)p20Mpa時，采用不銹鋼或合金鋼。當(dāng)選用壓力表時，還必須注意被測介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。例如測量氨氣壓力時，絕不能選用銅質(zhì)材料的彈簧管；測量氧氣壓力時，嚴(yán)禁與油脂接觸，否則有爆炸危險。單圈彈簧管式的儀表也可以做成測負(fù)壓的真空表。這時，彈簧管開口端接被測的負(fù)壓窨，其自由端的位移方向正好與測表壓的相反，所以指針的偏轉(zhuǎn)方向和刻度標(biāo)尺的方向都反過來了。此外，還可將普通單圈彈簧管壓力表稍加改變，便可成為電接點信號壓力表，它能在壓力偏離規(guī)定范圍時，及時發(fā)出信號，

11、提醒操作人員注意或通過中間繼電器實現(xiàn)壓力的自動控制。圖324所示為電接點信號壓力表的工作原理示意圖。壓力表指示指針上有動觸點3，表盤上另有兩根可調(diào)節(jié)的指針，它們分別帶有靜觸點1和2。當(dāng)壓力達(dá)到（或超過）規(guī)定的上限壓力值時，動觸點3與靜觸點2接觸，電路接通紅燈亮；若壓力下降至規(guī)定的下限壓力值時，動觸點3與靜觸點1接觸，另一條電路接通黃燈亮。靜觸點位置可根據(jù)工藝需要靈活調(diào)節(jié)。三、電氣式壓力計將壓力轉(zhuǎn)換成電量進(jìn)行檢測的儀表稱為電氣式壓力計。它一般由壓力傳感器、測量線路和顯示裝置組成，如圖325所示。傳感器的作用是把被測壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號輸出。轉(zhuǎn)換的方法有兩種，一種是以彈性元件為感壓元件，通過某些電

12、氣裝置把彈性元件的機械位移轉(zhuǎn)換為電量的變化。如電阻式、電感式及霍爾片式壓力傳感器。這類壓力計都是先經(jīng)彈簧管把壓力變換成位移后再轉(zhuǎn)化為電量進(jìn)行測量，所以它們不適應(yīng)測量快速變化的脈動壓力和超高壓力。另一種轉(zhuǎn)換方法是利用某些機械和電氣元件把被測壓力轉(zhuǎn)換成電信號，如應(yīng)變片式、壓阻式、電容式等。這類儀表由于所用檢測元件本身可以產(chǎn)生遠(yuǎn)傳的電信號，動態(tài)性能較好，且而高壓，故適用于測量快速變化的脈動壓力和超高壓等場合。下面簡單介紹霍爾片式和應(yīng)變片式壓力傳感器。（一）霍爾片式壓力傳感器霍爾片式壓力傳感器是利用霍爾元件，將由壓力引起的彈性元件的位移轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電勢信號輸出?；魻栐且粔K半導(dǎo)體鍺薄片，如圖326（

13、a）所示，在其Z軸方向加一磁場強度為B的恒定磁場，沿Y軸方向外加電場（直流穩(wěn)壓電源），使得有恒定的電流I通過霍爾片（自由電子則逆Y軸方向運動）。由于電磁力的作用，電子在霍爾片中的運動軌跡發(fā)生偏移，于是在X軸方向的一個端面上有電子積累，而另一端面上則產(chǎn)生等量正電荷，兩者間形成電位差。此電位差稱為霍爾電熱VH。這一物理現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)?；魻栯妱軻H的大小與霍爾片的材質(zhì)及幾何尺寸、恒定電流I、磁場強度B等有關(guān)，用數(shù)學(xué)式表示為VHKHBI（316）對于材料和結(jié)構(gòu)已定的霍爾元件，其霍爾電勢VH僅與B和I有關(guān)。當(dāng)I恒定時，霍爾電勢VH與磁場強度B有單值函數(shù)關(guān)系。若霍爾片在一不均勻磁場中位移，那么霍爾電勢的

14、大小就隨磁場強度也即位移量而變化。如圖326（b）所示的就是利用這一原理工作的霍爾片式壓力傳感器。它主要由彈簧管1、固定在彈簧管自由端上的霍爾片3以及位于霍爾片上下的兩對磁極2等組成。當(dāng)被測壓力p由彈簧管固定端引入后，彈簧管自由端位移帶動霍爾片在兩對磁極形成的非均勻磁場中移動，從而產(chǎn)生一個與被測壓力成正比的霍爾電勢VH?；魻栯妱菟椭羷尤χ甘緝x或電子電位差計可進(jìn)行壓力指示和記錄。（二）應(yīng)變片式壓力傳感器應(yīng)變式壓力傳感器是利用電阻應(yīng)變原理測量壓力的。被測壓力使應(yīng)變片的電阻值變化，然后經(jīng)過橋式電路轉(zhuǎn)換為毫伏級電壓信號輸出，再送給顯示儀表進(jìn)行指示記錄。圖327是應(yīng)變片式壓力傳感器示意圖。應(yīng)變片是把應(yīng)變

15、絲（康銅或鎳鉻合金等細(xì)絲）粘貼在襯底上而成。將兩片應(yīng)變片r1和r2粘緊在應(yīng)變筒1的外壁上，r1沿應(yīng)變筒軸向貼放，作為測量片；r2沿徑向貼放，作為溫度補償片。應(yīng)變片與應(yīng)變筒之間不應(yīng)發(fā)生相對滑動且保持電氣絕緣。當(dāng)被測壓力p作用于密封膜片（不銹鋼片）3使應(yīng)變筒作軸向受壓變開時，沿軸向貼放的應(yīng)變片r1也將產(chǎn)生軸向壓縮，r1的阻值變小，而沿徑向貼放應(yīng)變片r2受到縱向拉伸，r2阻值變大。r1、r2是測量橋路中相鄰兩個橋臂的電阻，r3、r4是橋路中另兩個固定電阻。設(shè)計時使得：r1=r2=r3=r4時，電橋平衡，其輸出電壓V0。測壓力時由于r1r2，因此，電橋失去平衡，輸出的不平衡電壓V送至顯示儀表顯示被測壓

16、力的數(shù)值。四、壓力表的選擇和安裝（一）壓力表的選擇壓力表的選擇是指對壓力表類型和型號、測量范圍及精確度等級的選擇。壓力表選擇得否合理將直接影響它在生產(chǎn)中發(fā)揮的作用。壓力表的選擇應(yīng)根據(jù)工藝生產(chǎn)所提出的技術(shù)條件，本著經(jīng)濟(jì)、合理等原則綜合進(jìn)行選擇。1、儀表類型的選用儀表類型的選用必須滿足工藝生產(chǎn)的要求，例如是否需要變送遠(yuǎn)傳、自動記錄或報警等；滿足被測介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)（如腐蝕性、溫度高低、粘度大小、臟污程度、易燃易爆等）對儀表提出的特殊要求；滿足現(xiàn)場環(huán)境條件（如高溫、電磁場、振動等）對儀表類型的特殊要求等等?？傊_選用儀表類型是保證儀表正常工作及安全生產(chǎn)的重要前提。2、儀表測量范圍的確定儀表的測

17、量范圍是指該可按規(guī)定的精確度對被測量進(jìn)行的范圍，它是根據(jù)需要測量的工藝變量大小來確定的。對于彈性式壓力表，為了延長儀表使用壽命，避免彈性元件因受力過大而損壞，在確定儀表測量范圍時，必須留有足夠的裕度。根據(jù)規(guī)定，測量穩(wěn)定壓力時，壓力表的上限值應(yīng)為最大工作壓力的3/2倍；測量波動較大的壓力時，壓力表的上限值應(yīng)為最大工作壓力的2倍；測量高壓壓力時，壓力表的上限值應(yīng)為最大工作壓力的5/3倍。為了保證測量值的精確度，被測壓力的最小值應(yīng)不低于儀表全量程的1/3。根據(jù)被測壓力的狀態(tài)和數(shù)值計算出儀表的上、下限值后，還不能以此數(shù)值直接作為儀表的測量范圍，因為儀表標(biāo)尺的上限值不是任意值，它是由國家主管部門用規(guī)程或

18、標(biāo)準(zhǔn)作了規(guī)定的。因此在選用時，只能選用與計算值相近的標(biāo)準(zhǔn)值作為儀表標(biāo)尺的上限值。壓力表標(biāo)尺刻度上限值的標(biāo)準(zhǔn)值為：（1、1.6、2.5、4、6）10nMPa（kPa），n為正、負(fù)整數(shù)或零，壓力表的下限值為零。3、儀表精確度等級的選擇在確定儀表測量范圍后，應(yīng)根據(jù)工藝生產(chǎn)對壓力測量所能允許的最大絕對誤差來計算儀表的相對百分誤差的最大值，以此為依據(jù)確定儀表的允許誤差及精確度等級。（二）壓力表的安裝1、取壓點的位置必須具有代表性，取壓點應(yīng)選在能正確而及時地反映被測壓力實際數(shù)值的部位。例如選在被測介質(zhì)流動平穩(wěn)的部位，而不應(yīng)太靠近有局部阻力或其它受干擾的地方，即不要選在管道拐彎、分叉、死角或其它易形成漩渦的

19、地方。取壓管內(nèi)端面與設(shè)備連接處的內(nèi)壁保持平齊，不應(yīng)有凸出物和毛刺，以免影響流體的平穩(wěn)流動。測量液體壓力時，取壓點應(yīng)在管道的下半部，使導(dǎo)壓管內(nèi)不積存氣體；測量氣體壓力時，取壓點應(yīng)在管道上半部，使導(dǎo)壓管內(nèi)不積存液體。2、導(dǎo)壓管應(yīng)按最短距離敷設(shè)，水平安裝時應(yīng)保證有一定的傾斜度；當(dāng)被測介質(zhì)容易冷凝或凍結(jié)時，必須加設(shè)保溫伴熱管；取壓口到壓力表之間應(yīng)裝切斷閥，以備檢修壓力表時使用。3、應(yīng)安裝在易于觀察和檢修的地方，安裝地點應(yīng)力求避免振動和高溫影響。測量高溫介質(zhì)壓力時，應(yīng)加裝冷凝管，以免高溫介質(zhì)與檢測元件接觸，如圖328（a）所示。對于腐蝕性介質(zhì)的壓力測量，應(yīng)加裝有中性介質(zhì)的隔離罐。如圖325（b）所示。總

20、之，應(yīng)根據(jù)不同情況（如高溫、低溫、腐蝕、結(jié)晶、沉淀、粘稠等）采取相應(yīng)的防護(hù)措施。此外，壓力表與導(dǎo)壓管的連接處應(yīng)加裝適當(dāng)?shù)拿芊鈮|片，以防泄漏。 在壓力測量中，通常有絕對壓力，表壓力、負(fù)壓、或真空度等名詞。絕對壓力是指介質(zhì)所受的實際壓力。表壓是指高于大氣壓的絕對壓力與大氣壓之差，即： P表=P絕-P大 負(fù)壓與真空度是指大氣壓力與低于大氣壓力的絕對壓力之差，即： P真 =P大-P絕 絕對壓力、表壓力、大氣壓力、負(fù)壓力（真空度）之間的關(guān)系如下圖所示。因為各種工藝設(shè)備和測量儀表都處于大氣中，所以工程上都用表壓力或真空度來表示壓力的大小。我們用壓力表來測量壓力的數(shù)值，實際上也都是表壓或真空度（絕對壓力表的

21、指示值除外）。因此，在工程上無特別說明時，所提的壓力均指表壓力或真空度。 壓力測量儀表的品種，規(guī)格甚多。常用的壓力測量方法和儀表有：通過液體產(chǎn)生或傳遞壓力來平衡被測壓力的平衡法。屬于應(yīng)于這類方法的儀表有液柱式壓力計和活塞式壓力計；將被測壓力通過一些隔離元件（如彈性元件）轉(zhuǎn)換成一個集中力，并在測量過程中用一個外界力（如電磁力或氣動力）來平衡這個未知的集中力，然后通過對外界力的測量而得知被測壓力的機械力平衡法。力平衡式壓力變送器就是屬于應(yīng)用此法的例子；根據(jù)彈性元件受壓后產(chǎn)生彈性變型的大小來測量彈性力平衡法。屬于這類應(yīng)用方法的儀表很多，若根據(jù)所用彈性元件來分，可分為薄膜式，波紋管式，彈簧管式壓力表；

22、能過機械和電子元件將被測壓力轉(zhuǎn)換在成各種電量（如電壓、電流、頻率等）來測量的電測法。例如電容式、電阻式、電感式、應(yīng)變片式和霍爾片式等變送器應(yīng)于此法的壓力測量儀表。 目前，石油化工生產(chǎn)中應(yīng)用中廣泛的一種壓力測量儀表是彈性元件。根據(jù)測壓范圍不同，常用的測壓元件有單圈彈簧管、多圈彈簧管、膜片、膜盒、波紋管等。在被測介質(zhì)壓力的作用下，彈性元件發(fā)生彈性變型，而產(chǎn)生相應(yīng)的位移，能過轉(zhuǎn)換位置，可將位移轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號或氣信號，以遠(yuǎn)傳顯示，報警或調(diào)節(jié)用。 主要壓力檢測儀表： （1）彈簧管壓力表 彈簧管壓力表是壓力儀表的主要組成部份之一，它有著極為廣泛的應(yīng)用價值 ，它具有結(jié)構(gòu)簡單，品種規(guī)格齊全、測量范圍廣、便

23、于制造和維修和價格低廉等特點。彈簧管壓力表是單圈彈簧壓力表的簡稱。它主要由彈簧管、齒輪傳動機構(gòu)（包括拉桿、扇形齒輪、中心齒輪）、示數(shù)裝置（指針和分度盤）以及外殼等幾部份組成，如下圖所示。彈簧管是一端封閉并彎成270度圓孤形的空心管子 。 它的截面呈扁圓形或橢圓形，橢圓的長軸2a與圖面垂直的彈簧管的中心軸O相平行。管子封閉的一端B為自由端，即位移輸出端；而另一端A則是固定的，作為被測壓力的輸入端。當(dāng)由它的固定端A通入被測壓力P后，由于呈橢圓形截面的管子在壓力P的作用下，將趨于圓形，彎成圓弧形的彈簧管隨之產(chǎn)生向外挺直的擴張變形，使自由端B發(fā)生位移。此時彈簧管的中心角要隨即減小，也就是自由端將由B移

24、到B，處，如圖2-3(b)上虛線所示。此位移量就相應(yīng)于某一壓力值。自由端B的彈性變形位移通過拉桿使扇形齒輪作逆時針偏轉(zhuǎn)，使固定在中心齒輪軸上的指針也作順時針偏轉(zhuǎn)，從而在面板的刻度標(biāo)尺上顯示出被測壓力的數(shù)值。由于彈簧管自由端位移而引起彈簧管中心角相對變化值/與被測壓力P之間具有比例關(guān)系，因此彈簧管壓力表的刻度標(biāo)尺是均勻的。 由上述可如，彈簧管自由端將隨壓力的增大而向外伸張。反之若管內(nèi)壓力小于管外壓力，則自由端將隨負(fù)壓的增大而向內(nèi)彎曲。所以，利用彈簧管不僅可以制成壓力表，而且還可制成真空表或壓力真空表。 彈簧管壓力表除普通型外，還有一些是具有特殊用途的，例如耐腐蝕的氨用壓力表、禁油的氧用壓力表等。

25、為了能表明具體適用何種特殊介質(zhì)的壓力測量，常在其表殼、襯圈或表盤上涂以規(guī)定的色標(biāo)，并注有特殊介質(zhì)的名稱，使用時應(yīng)予以注意。 2）應(yīng)變式壓力變送器 應(yīng)變式變送器以是以電為能源，它利用應(yīng)變片作為轉(zhuǎn)換元件，將被測壓力轉(zhuǎn)換成應(yīng)變片電阻值的變化，然后經(jīng)過橋式電路得到毫伏級的電量輸出，供顯示儀表顯示被測壓力或經(jīng)放大電路轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號后，再傳送到記錄儀和調(diào)節(jié)器等儀表。 應(yīng)變片有金屬電阻絲應(yīng)變片(金屬絲粘貼在襯底上組成的元件)和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩類。 根據(jù)電阻應(yīng)變原理，應(yīng)變片在壓力作用下產(chǎn)生彈性變形dL/L(即應(yīng)變e) ，其電阻值隨之發(fā)生變化。如果已如應(yīng)變片的電阻變化與其變形(即應(yīng)變)的關(guān)系，那么，通過對應(yīng)變

26、片電阻變化的測量就可測知被測壓力。 單晶硅諧振式傳感器 諧振式傳感器是采用超精細(xì)加工工藝在單晶硅材料上制成兩個完全一致的H型諧振梁，并以一定的頻率產(chǎn)生振動。其諧振頻率取決于梁的長度及張力，而張力隨壓力的變化而變化，實現(xiàn)了壓力變化轉(zhuǎn)換成頻率信號的變化，并采用了頻率差分技術(shù)，將兩個頻率信號直接輸出到脈沖計數(shù)器。從而使傳感器具有誤差小，重復(fù)性好、分解能力和反應(yīng)靈敏度高、直接輸出數(shù)字信號等特點。由于傳感器良好的特性，可使變送器幾乎不受靜壓和溫度的影響，而且具有優(yōu)良的過壓性能和范圍較寬的量程。 壓力表的選用應(yīng)根據(jù)工藝生產(chǎn)過程對壓力測量的要求，被測介質(zhì)的性質(zhì)，現(xiàn)場環(huán)境條件等來考慮儀表的類型、量程和精度等級。并確定是否需要帶有遠(yuǎn)傳、報警等附加裝置。這樣才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)、合理和有效的目的。 1類型的選用 儀表類型的選用必須滿足工蘭生產(chǎn)的要求。例如是否需要遠(yuǎn)傳變送、 自動記錄或報警；被測介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì) (如腐蝕性、溫度高低、粘度大小、臟污程度、 易燃易爆等)是否對儀表提出特殊要求；現(xiàn)場環(huán)境條件 (如高溫、電磁場、振動等)對儀表有否特殊要求等。