壓力檢測(cè)方法與儀表ppt課件

1、 壓力檢測(cè)方法與儀表壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法壓力檢測(cè)方法v液柱測(cè)壓法液柱測(cè)壓法v彈性變形法彈性變形法v電測(cè)壓力法電測(cè)壓力法壓力檢測(cè)儀表壓力檢測(cè)儀表v彈簧管壓力表彈簧管壓力表v霍爾式壓力表霍爾式壓力表v差壓壓力變送器差壓壓力變送器力平衡式壓力變送器力平衡式壓力變送器微位移式變送器微位移式變送器智能差壓壓力變送器智能差壓壓力變送器主要內(nèi)容壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表壓力的根本概念壓力的根本概念垂直而均勻地作用在單位面積上的力垂直而均勻地作用在單位面積上的力 式中式中壓力壓力PaPa 均勻垂直作用力均勻垂直作用力N N 受力面積受力面積m2m2SF1Pa = 1*10

2、-3KPa = 1*10-6MPa單位單位: : 牛頓牛頓/ /米米2 2N/m2N/m2，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱“帕，用符號(hào)帕，用符號(hào)“PaPa 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表壓力的幾種表示方式壓力的幾種表示方式被測(cè)壓力通常可表示為絕對(duì)壓力、表壓、負(fù)壓或真空度 表壓正壓絕對(duì)壓力的零線大氣壓力線絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力真空度壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表液柱測(cè)壓法液柱測(cè)壓法 根據(jù)流體靜力學(xué)原理，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度進(jìn)展丈量hh12211p1p2h2P0h1h211p200 常用的壓力表有U形管壓力表、單管壓力表、斜管壓力表和活塞式壓力表等。 丈量原理彈性變形法彈性變形法 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)

3、方法及儀表 將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件變形的位移 丈量原理P 彈簧管式彈性元件P 膜片式彈性元件壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表當(dāng)彈性元件在軸向遭到外力作用 時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生拉伸或緊縮位移，即 CSF 式中 F軸向外力 S位移 C彈性元件的剛度系數(shù) APF 式中 A彈性元件接受壓力的有效面積 P被測(cè)壓力 PCAS 丈量原理S P壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表彈性元件構(gòu)造和特點(diǎn) 彈簧管壓力表彈簧管壓力表 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表彈簧管拉桿指針中心齒輪扇形齒輪接頭游絲刻度盤(pán)調(diào)整螺釘電測(cè)壓力法電測(cè)壓力法 利用轉(zhuǎn)換元件如某些機(jī)械和電氣元件直接把被測(cè)壓力變換為電信號(hào)來(lái)進(jìn)展丈量的。 壓力檢

4、測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表 丈量原理1. 1. 彈性元件附加一些變換安裝，使彈性元件自在端的位移量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)彈性元件附加一些變換安裝，使彈性元件自在端的位移量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，如電阻式、電感式、電容式、霍爾片式、應(yīng)變式、振弦式等；的電信號(hào)，如電阻式、電感式、電容式、霍爾片式、應(yīng)變式、振弦式等； 2. 2. 非彈性元件組成的快速測(cè)壓元件，主要利用某些物體的某一物理性非彈性元件組成的快速測(cè)壓元件，主要利用某些物體的某一物理性質(zhì)與壓力有關(guān)，如壓電式、壓阻式、壓磁式等。質(zhì)與壓力有關(guān)，如壓電式、壓阻式、壓磁式等。電測(cè)壓力法電測(cè)壓力法 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表v電容式測(cè)壓原理電容式測(cè)壓原

5、理 采用變電容原理，利用彈性元件受壓變形來(lái)改動(dòng)可變電采用變電容原理，利用彈性元件受壓變形來(lái)改動(dòng)可變電容器的電容量，然后經(jīng)過(guò)丈量電容量容器的電容量，然后經(jīng)過(guò)丈量電容量C C便可以知道被測(cè)便可以知道被測(cè)壓力的大小，從而實(shí)現(xiàn)壓力壓力的大小，從而實(shí)現(xiàn)壓力- -電容轉(zhuǎn)換的。電容轉(zhuǎn)換的。 dC定極板彈性元件動(dòng)極板被測(cè)壓力 丈量原理 電容器極板間絕緣介質(zhì)的介電 常數(shù)，F(xiàn)/m A電容器兩平行板覆蓋的面積，m2 d兩平行板之間的間隔，m C電容量，F(xiàn)電測(cè)壓力法電測(cè)壓力法 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表v壓電式測(cè)壓原理壓電式測(cè)壓原理 根據(jù)“壓電效應(yīng)把被測(cè)壓力變換為電信號(hào)的。a單晶體 b剖面圖 cX截割的石英

6、片 xxxAKPQ 受力面積 作用在受力面積上的壓力壓電常數(shù) 電荷數(shù)電測(cè)壓力法電測(cè)壓力法 v應(yīng)變片式測(cè)壓原理應(yīng)變片式測(cè)壓原理 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表l543211敏感柵 2基片 3粘合劑 4引線 5覆蓋片 llKRR敏感柵敏感柵 直徑為直徑為0.025mm0.025mm左右的合金電阻絲左右的合金電阻絲基基 底底 絕緣絕緣覆蓋層覆蓋層 維護(hù)維護(hù)位移、力、力矩、位移、力、力矩、加速度、壓力加速度、壓力應(yīng)變 彈性敏感元件 外力作用被測(cè)對(duì)象外表產(chǎn)生微小機(jī)械變形應(yīng)變片敏感柵伴隨變形電阻值發(fā)生相應(yīng)變化 應(yīng)變片組成壓力檢測(cè)儀表壓力檢測(cè)儀表 v霍爾式壓力表霍爾式壓力表 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)

7、方法及儀表霍爾式壓力表屬于電氣式壓力表?；魻柺綁毫Ρ韺儆陔姎馐綁毫Ρ?。測(cè)壓原理：利用霍爾片式傳感器根據(jù)半導(dǎo)體資料測(cè)壓原理：利用霍爾片式傳感器根據(jù)半導(dǎo)體資料的霍爾效應(yīng)的原理實(shí)現(xiàn)壓力的霍爾效應(yīng)的原理實(shí)現(xiàn)壓力- -位移位移- -霍爾電勢(shì)的轉(zhuǎn)霍爾電勢(shì)的轉(zhuǎn)換。換?；魻柶菏且环N半導(dǎo)體或化合物半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換元件。霍爾片：是一種半導(dǎo)體或化合物半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換元件。霍爾效應(yīng)：把一塊霍爾元件置于均勻磁場(chǎng)中，并使霍爾效應(yīng)：把一塊霍爾元件置于均勻磁場(chǎng)中，并使霍爾片與磁感應(yīng)強(qiáng)度霍爾片與磁感應(yīng)強(qiáng)度B B的方向垂直，在沿著霍爾片的的方向垂直，在沿著霍爾片的左右兩個(gè)縱向端面上通入恒定的控制電流左右兩個(gè)縱向端面上通入恒定的控制電流I

8、I，那么會(huì)，那么會(huì)在霍爾片的兩個(gè)橫向端面之間構(gòu)成電位差在霍爾片的兩個(gè)橫向端面之間構(gòu)成電位差VHVH，此電，此電位差稱為霍爾電勢(shì)。位差稱為霍爾電勢(shì)。線性非均勻磁場(chǎng) IBKVHH壓力檢測(cè)儀表壓力檢測(cè)儀表 v霍爾式壓力表霍爾式壓力表 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表 彈簧管霍爾片KxVH K霍爾式壓力傳感器輸出系數(shù) 自在端霍爾元件的位移量磁鋼霍爾片 + 彈簧管壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表電動(dòng)單元組合儀表簡(jiǎn)稱為DDZ儀表 差壓壓力變送器差壓壓力變送器 作用：將各種物理量轉(zhuǎn)換成一致的規(guī)范信號(hào)差壓變送器差壓變送器 力平衡式變送器力平衡式變送器 位移平衡式變送器位移平衡式變送器氣動(dòng)單元組合儀表簡(jiǎn)

9、稱為QDZ儀表 DDZ-DDZ-型儀表為型儀表為0 010mADC10mADC DDZ-DDZ-型儀表為型儀表為4 420mADC20mADC20100KPa壓力檢測(cè)儀表壓力檢測(cè)儀表 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表力平衡式壓力變送器力平衡式壓力變送器 1低壓室 2高壓室 3丈量元件膜盒、膜片 4軸封膜片 5主杠桿 6過(guò)載維護(hù)片 7靜壓調(diào)整螺釘 8矢量機(jī)構(gòu) 9零點(diǎn)遷移彈簧 10平衡錘 11量程調(diào)整螺釘 12檢測(cè)片銜鐵 13差動(dòng)變壓器 14副杠桿 15放大器 16反響動(dòng)圈 17永久磁鋼 18電源 19負(fù)載 20調(diào)零彈簧 丈量機(jī)構(gòu)杠桿機(jī)構(gòu)檢測(cè)放大 機(jī)構(gòu)反響 機(jī)構(gòu)壓力檢測(cè)儀表壓力檢測(cè)儀表 壓力檢

10、測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表主杠桿 211lFlFMiiPAFi矢量機(jī)構(gòu)將F1分解成F2和F3， tgFF12tgPAllFi212副杠桿平衡：ffLFlFlF00320IKFff002310FKllPKllAtgllIffffl1l4 l3l0lfl2F1F3F2FfF0HMFi5481214壓力檢測(cè)儀表壓力檢測(cè)儀表 v微位移式變送器微位移式變送器 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表I01丈量部分 丈量部分包括電容膜盒、高低壓室及法蘭組件等. 丈量原理: 將被測(cè)壓力的變化轉(zhuǎn)換成電容量的變化。填充液硅油固定電極可動(dòng)電極P1轉(zhuǎn)換放大單元 P2電容式壓力傳感器隔離膜片壓力檢測(cè)儀表壓力檢測(cè)儀表

11、v智能差壓壓力變送器智能差壓壓力變送器 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表 在普通壓力傳感器上添加微處置器 特點(diǎn)：具有遠(yuǎn)程通訊的功能 依托手操通訊器，用戶可在現(xiàn)場(chǎng)或控制室設(shè)定變送器各種參數(shù) 運(yùn)用維護(hù)方便 長(zhǎng)期穩(wěn)定任務(wù)，每5年才需校檢一次。以3051C 為例： 組成：傳感膜頭：被測(cè)壓力- A/D轉(zhuǎn)換-數(shù)字信號(hào) 電子線路板：對(duì)信號(hào)進(jìn)展修正，線性化處置-D/A轉(zhuǎn)換- 420mA信號(hào)壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表A/D轉(zhuǎn)換器 溫度傳感器 電容傳感器傳感膜頭內(nèi)存 修正系數(shù) 膜頭信號(hào)微處置器傳感器線性化重設(shè)量程診斷工程單位通訊電子板內(nèi)存量程值變送器組態(tài)信息D/A轉(zhuǎn)換數(shù)字通訊本機(jī)量程和零點(diǎn)調(diào)整手操器

12、傳感膜頭電子線路板 420mA3051C型智能變送器原理圖壓力丈量?jī)x表的選用壓力丈量?jī)x表的選用 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表儀表種類和型號(hào)的選擇儀表種類和型號(hào)的選擇 工藝要求工藝要求 現(xiàn)場(chǎng)指示、遠(yuǎn)傳指示、自動(dòng)記錄、自動(dòng)調(diào)理或信號(hào)報(bào)現(xiàn)場(chǎng)指示、遠(yuǎn)傳指示、自動(dòng)記錄、自動(dòng)調(diào)理或信號(hào)報(bào)警警 介質(zhì)性質(zhì)介質(zhì)性質(zhì) 溫度、粘度、臟污程度、腐蝕性、易燃性溫度、粘度、臟污程度、腐蝕性、易燃性 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境 溫度、濕度、有無(wú)振動(dòng)、有無(wú)腐蝕性溫度、濕度、有無(wú)振動(dòng)、有無(wú)腐蝕性 儀表量程確實(shí)定儀表量程確實(shí)定 化工自控設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定化工自控設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定 被測(cè)壓力較穩(wěn)定的情況，最大壓力值應(yīng)不超越滿量程的被測(cè)壓力較穩(wěn)定的情況，最大壓力值應(yīng)不超越滿量程的2/3； 被測(cè)壓力動(dòng)搖較大的情況，最大壓力值應(yīng)不超越滿量程的被測(cè)壓力動(dòng)搖較大的情況，最大壓力值應(yīng)不超越滿量程的1/2 被測(cè)壓力的最小值也不應(yīng)低于全量程的被測(cè)壓力的最小值也不應(yīng)低于全量程的1/3 儀表精度等級(jí)的選擇儀表精度等級(jí)的選擇 壓力檢測(cè)方法及儀表壓力檢測(cè)方法及儀表有一臺(tái)空壓機(jī)的緩沖罐，其任務(wù)壓力變化范圍為13.516 MPa ，工藝要求最大丈量誤差為0.8 MPa，并可就地察看及高低限報(bào)警。試選一適宜的壓力表包括丈量范圍、精度等級(jí)。例題解空壓機(jī)