自動化技術(shù)與儀表 第三章檢測儀表 第33節(jié) 壓力檢測儀表

1、3 檢測儀表 13.檢測儀表第3節(jié) 壓力檢測儀表 3 檢測儀表 2基本要求基本要求 了解壓力檢測的重要意義了解壓力檢測的重要意義 明確壓力的基本概念及表示方法明確壓力的基本概念及表示方法 掌握四類壓力傳感器的測量方法和原理掌握四類壓力傳感器的測量方法和原理 掌握壓力儀表的量程選擇、精度等級選擇及類型掌握壓力儀表的量程選擇、精度等級選擇及類型選擇選擇 熟悉壓力表的安裝熟悉壓力表的安裝3 檢測儀表 3表示受力面積。表示垂直作用力；表示壓力；式中，SFpSFp 是指均勻垂直地作用在單位面積上的力。是指均勻垂直地作用在單位面積上的力。的單位為帕斯卡，簡稱帕（的單位為帕斯卡，簡稱帕（PaPa）211mN

2、Pa PaMPa610113.3.1 概述概述 (1)壓力的定義壓力的定義3 檢測儀表 4 約定毫米汞柱約定毫米汞柱 符號：符號：mm Hg 榜力每平方英寸榜力每平方英寸 符號：符號：1bf/in2 約定毫米水柱約定毫米水柱 符號：符號：mm H2O 巴巴 、 托托 符號：符號：bar 、Torr 非法定壓力計量單位非法定壓力計量單位 工程大氣壓工程大氣壓符號：符號：at 標準大氣壓標準大氣壓即物理大氣壓即物理大氣壓 符號：符號：atm3 檢測儀表 5壓力單壓力單位位帕帕/Pa兆帕兆帕/ MPa工程大氣壓工程大氣壓/ (kgf/cm2)物理大氣壓物理大氣壓/ atm汞柱汞柱/ mmHg水柱水柱

3、/ mH2O（磅（磅/英寸英寸2）/ （1b/in2）巴巴/bar帕帕1110106 61.01971010- -5 59.8691010-6-67.5011010-3-31.01971010-4-41.4501010-4-411010-5-5兆帕兆帕110106 61 110.1979.8697.50110103 31.019710102 21.45010102 210工程大工程大氣壓氣壓9.80710104 49.8071010-2-210.9678735.610.0014.220.9807物理大物理大氣壓氣壓1.013310105 50.101331.0332176010.3314.70

4、1.0133汞柱汞柱1.333210102 21.33321010-4-41.35951010- -3 31.31581010- -3 310.01361.9341010-2-21.33321010-3-3水柱水柱9.80610103 39.8061010-3-30.10000.0967873.5511.4220.09806（磅（磅/英寸英寸2）6.89510103 36.8951010-3-30.070310.0680551.710.703110.06895巴巴110105 50.11.01970.9869750.110.19714.501各種壓力單位換算表各種壓力單位換算表3 檢測儀表 6

5、（2 2）壓力的表示方式）壓力的表示方式絕對壓力絕對壓力 表壓力或相對壓力表壓力或相對壓力 真空度或負壓真空度或負壓 差壓差壓 3 檢測儀表 7絕對壓力絕對壓力 指作用于物體表面積上的全部壓力，其指作用于物體表面積上的全部壓力，其零點以絕對真空為基準，又稱總壓力或全壓力，一零點以絕對真空為基準，又稱總壓力或全壓力，一般用符號般用符號PaPa表示表示. .大氣壓力大氣壓力 是指地球表面上的空氣柱重量所產(chǎn)生的是指地球表面上的空氣柱重量所產(chǎn)生的壓力，以壓力，以P P0 0表示。表示。 絕對壓力 絕對壓力 0 1 負壓 大氣壓力線 絕對壓力的零線 表壓力 3 檢測儀表 8 絕對壓力 絕對壓力 0 1

6、真空度 大氣壓力線 絕對壓力的零線 表壓力 表壓力：表壓力： 一般用一般用p p表示。測壓儀表一般指示的壓力都是表壓力，表壓力表示。測壓儀表一般指示的壓力都是表壓力，表壓力又稱又稱相對壓力相對壓力。 真空度：真空度：當絕對壓力小于大氣壓力時，則表壓力為當絕對壓力小于大氣壓力時，則表壓力為負壓負壓，負壓，負壓的絕對值稱為的絕對值稱為真空度真空度。一般用。一般用p ph h表示。表示。大氣壓力絕對壓力表壓ppp絕對壓力大氣壓力真空度ppp3 檢測儀表 9 差壓差壓 任意兩個壓力之差稱為差壓。任意兩個壓力之差稱為差壓。 如靜壓式液位計就是利用測量差壓的大小來確定如靜壓式液位計就是利用測量差壓的大小來

7、確定液位的大小。液位的大小。注意注意 工程技術(shù)上所說的壓力一般指表壓力工程技術(shù)上所說的壓力一般指表壓力p（相對壓（相對壓力）。當力）。當p為負值的情況下就是真空度。為負值的情況下就是真空度。3 檢測儀表 10（3）壓力檢測的主要方法及壓力檢測儀表的分類）壓力檢測的主要方法及壓力檢測儀表的分類 液體壓力計液體壓力計 彈性式壓力計彈性式壓力計 電遠傳式壓力儀表電遠傳式壓力儀表 物性型壓力傳感器物性型壓力傳感器 3 檢測儀表 113.3.2液體壓力計液體壓力計 根據(jù)流體靜力學原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成液柱高根據(jù)流體靜力學原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度進行測量。度進行測量。 U形管形管單管單管斜管斜管3

8、檢測儀表 12U形管形管結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：如下圖，一般常由如下圖，一般常由一支一支U型玻璃管構(gòu)成。型玻璃管構(gòu)成。 充液介質(zhì)：充液介質(zhì)：水銀、水、酒水銀、水、酒精等。精等。 液柱測壓原理液柱測壓原理12hhhghppatm3 檢測儀表 13單管壓力計單管壓力計 如果在結(jié)構(gòu)上把如果在結(jié)構(gòu)上把U型型管壓力計中的一只管管壓力計中的一只管換成大直徑的杯，即換成大直徑的杯，即可構(gòu)成單管壓力計?？蓸?gòu)成單管壓力計。 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：如下圖，杯徑如下圖，杯徑較管徑大得多。較管徑大得多。 原理：原理：同同U型管型管212(1)dpghD3 檢測儀表 14 斜管壓力計斜管壓力計212(1)dpghD)(sin22DdgLp3

9、 檢測儀表 15 液柱式測壓原理的缺點液柱式測壓原理的缺點 量程受到液體密度的限制量程受到液體密度的限制 不適合測量劇烈變動的壓力不適合測量劇烈變動的壓力對安裝位置和姿勢有要求對安裝位置和姿勢有要求3 檢測儀表 16（2）液體壓力計的誤差分析）液體壓力計的誤差分析 溫度誤差溫度誤差 安裝誤差安裝誤差 重力加速度變化誤差重力加速度變化誤差 傳壓介質(zhì)誤差傳壓介質(zhì)誤差 讀數(shù)誤差讀數(shù)誤差 其它影響測量結(jié)果的因素：其它影響測量結(jié)果的因素： 充液密度的影響充液密度的影響 標尺刻度誤差標尺刻度誤差 毛細管的吸附作用毛細管的吸附作用 使用的地點及環(huán)境溫度影響等使用的地點及環(huán)境溫度影響等3 檢測儀表 17（3）

10、液體壓力計使用時須注意以下問題：）液體壓力計使用時須注意以下問題： 壓力計工作時，如實際工作溫度和當?shù)刂亓訅毫τ嫻ぷ鲿r，如實際工作溫度和當?shù)刂亓铀俣绕x儀表設(shè)計值，應(yīng)對儀表讀數(shù)進行修正速度偏離儀表設(shè)計值，應(yīng)對儀表讀數(shù)進行修正 正確選擇充液介質(zhì)正確選擇充液介質(zhì) 測低壓充低密度介質(zhì)（可使測低壓充低密度介質(zhì)（可使h大）大） 測高壓充高密度介質(zhì)（否則冒頂）測高壓充高密度介質(zhì)（否則冒頂） 要避免充液與被測介質(zhì)有化學反應(yīng)要避免充液與被測介質(zhì)有化學反應(yīng)3 檢測儀表 18-讀數(shù)的位置（見右圖）讀數(shù)的位置（見右圖） 1）眼與液柱面水平）眼與液柱面水平 2）水銀柱讀凸部）水銀柱讀凸部 3）水讀凹部）水讀凹部-

11、應(yīng)垂直安裝，否則引入附加誤差應(yīng)垂直安裝，否則引入附加誤差-常用的標尺材料：常用的標尺材料： 玻璃、鋼、銅玻璃、鋼、銅水水銀銀讀讀數(shù)數(shù)讀讀數(shù)數(shù)水水3 檢測儀表 193.3.3彈性式壓力檢測儀表彈性式壓力檢測儀表 檢測原理：檢測原理：彈性式壓力檢測儀表是用彈性元件彈性式壓力檢測儀表是用彈性元件作為壓力敏感元件，把作為壓力敏感元件，把壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件的位壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件的位移移，并經(jīng)適當?shù)臋C械傳動和放大機構(gòu)，通過指針，并經(jīng)適當?shù)臋C械傳動和放大機構(gòu)，通過指針指示被測壓力大小的一種壓力表，統(tǒng)稱彈性式壓指示被測壓力大小的一種壓力表，統(tǒng)稱彈性式壓力表。力表。 3 檢測儀表 20彈性元件彈性元件 彈性元件

12、是一種簡易可靠的測壓敏感元件。當彈性元件是一種簡易可靠的測壓敏感元件。當測壓范圍不同時，所用的彈性元件也不一樣。測壓范圍不同時，所用的彈性元件也不一樣。 彈性元件示意圖彈性元件示意圖pxpx平 薄 膜波 紋 膜xp波 紋 管px單 圈 彈 簧 管xp多 圈 彈 簧 管3 檢測儀表 21（1）彈簧管壓力表）彈簧管壓力表 彈簧管壓力表是最常用的一種指示式壓力檢測彈簧管壓力表是最常用的一種指示式壓力檢測儀表儀表 彈簧管壓力表結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉，彈簧管壓力表結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉，它測量范圍寬，可以測量負壓、微壓、低壓、它測量范圍寬，可以測量負壓、微壓、低壓、中壓和高壓（可達中壓和高壓

13、（可達1000MPa） 根據(jù)制造的要求，儀表的準確度等級最高為根據(jù)制造的要求，儀表的準確度等級最高為0.1級級3 檢測儀表 22使用的測壓元件使用的測壓元件 單圈彈簧管壓力表與單圈彈簧管壓力表與多圈彈簧管壓力表。多圈彈簧管壓力表。 用途用途 普通彈簧管壓力表，耐腐蝕的普通彈簧管壓力表，耐腐蝕的氨用壓力表、禁油的氧氣壓力表等。氨用壓力表、禁油的氧氣壓力表等。 11彈簧管；彈簧管；2 2 拉桿；拉桿；3 3 扇形扇形齒輪；齒輪；4 4 中心齒輪；中心齒輪；5 5 指針；指針；6 6 面板；面板；7 7 游絲；游絲；8 8 調(diào)整調(diào)整螺絲；螺絲；9 9 接頭接頭3 檢測儀表 23彈簧管壓力表彈簧管壓力

14、表螺旋彈簧管、盤簧管螺旋彈簧管、盤簧管3 檢測儀表 24（2）波紋管差壓計）波紋管差壓計 波紋管的特點是靈敏度高（特別是在低壓），波紋管的特點是靈敏度高（特別是在低壓），但是遲滯誤差較大，波紋管壓力表的測量范圍但是遲滯誤差較大，波紋管壓力表的測量范圍較小，一般為較小，一般為00.4MPa，儀表的準確度等級，儀表的準確度等級為為1.52.5級級. 波紋管波紋管雙波紋管壓力表雙波紋管壓力表3 檢測儀表 25（3）其它彈性式壓力表）其它彈性式壓力表 膜片和膜盒也常常被用作壓力測量的彈性元件，膜片和膜盒也常常被用作壓力測量的彈性元件，從而構(gòu)成從而構(gòu)成膜片壓力表膜片壓力表和和膜盒壓力表膜盒壓力表。 膜盒

15、壓力表膜盒壓力表主要用于測量較低壓力或負壓的氣主要用于測量較低壓力或負壓的氣體壓力，壓力測量范圍為體壓力，壓力測量范圍為2040kPa，儀表，儀表的準確度等級一般為的準確度等級一般為1.52.5級。級。3 檢測儀表 26 膜片壓力表膜片壓力表的工作原理與膜盒壓力表相近，測的工作原理與膜盒壓力表相近，測量準確度也差不多，但膜片壓力表的可測壓力量準確度也差不多，但膜片壓力表的可測壓力范圍較寬，最高可達范圍較寬，最高可達2.5MPa。 另外，作為彈性元件的膜片常常和其他轉(zhuǎn)換元另外，作為彈性元件的膜片常常和其他轉(zhuǎn)換元件一起使用構(gòu)成件一起使用構(gòu)成電遠傳式壓力儀表電遠傳式壓力儀表 膜片壓力表膜片壓力表膜盒

16、壓力表膜盒壓力表金屬膜片金屬膜片3 檢測儀表 273.3.4電遠傳式壓力檢測儀表電遠傳式壓力檢測儀表 電遠傳式壓力儀表也是利用彈性元件作為敏感元電遠傳式壓力儀表也是利用彈性元件作為敏感元件，在儀表中增加了轉(zhuǎn)換元件（或裝置）和轉(zhuǎn)換件，在儀表中增加了轉(zhuǎn)換元件（或裝置）和轉(zhuǎn)換電路，將彈性元件的位移轉(zhuǎn)換為電信號輸出，實電路，將彈性元件的位移轉(zhuǎn)換為電信號輸出，實現(xiàn)信號的遠傳?，F(xiàn)信號的遠傳。 3 檢測儀表 281.力平衡式壓力變送器力平衡式壓力變送器 氣動壓力變送器氣動壓力變送器 電動壓力變送器電動壓力變送器 DDZ-DDZ-3 檢測儀表 29DDZ-DDZ-型電動力矩平衡壓型電動力矩平衡壓力變送器力變送

17、器DDZ-DDZ-型電動力矩平衡壓力變型電動力矩平衡壓力變送器示意圖送器示意圖11測量膜片；測量膜片；22軸封膜片；軸封膜片；33主杠桿；主杠桿；44矢量機構(gòu)矢量機構(gòu) 55量程調(diào)整螺釘；量程調(diào)整螺釘；66連桿；連桿；77副杠桿；副杠桿；88檢測片（銜鐵）；檢測片（銜鐵）；99差動變壓器；差動變壓器；1010反饋動圈；反饋動圈；1111放大器；放大器；1212調(diào)零彈簧；調(diào)零彈簧；1313永久磁鋼永久磁鋼 DDZ-DDZ-型系列為直流型系列為直流24V24V供電，供電，輸出輸出4 420mA20mA（DCDC）, ,兩線制，安全兩線制，安全防爆。防爆。 被測壓力被測壓力p p作用在測量膜片作用在測

18、量膜片1 1上，通過膜片的有效面積轉(zhuǎn)變上，通過膜片的有效面積轉(zhuǎn)變成集中力成集中力F Fi i3 檢測儀表 30 電容式差壓變送器原理圖電容式差壓變送器原理圖1隔離膜片；隔離膜片；2，7固定電極；固定電極；3硅油；硅油；4測量膜片；測量膜片；5玻璃玻璃層；層；6底座；底座；8引線引線先將壓力的變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化，先將壓力的變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化，然后將電容量的變化轉(zhuǎn)換成標準的電流然后將電容量的變化轉(zhuǎn)換成標準的電流信號進行測量。信號進行測量。 3 檢測儀表 31電容式差壓變送器電容式差壓變送器電容式壓力電容式壓力/ /差壓變送器差壓變送器 3 檢測儀表 323.其它電遠傳式壓力檢測儀表其它電遠

19、傳式壓力檢測儀表（1）霍爾壓力傳感器）霍爾壓力傳感器 它主要有彈簧管、霍爾元件和磁極組成它主要有彈簧管、霍爾元件和磁極組成 3 檢測儀表 33（2）電位器式壓力傳感器）電位器式壓力傳感器3 檢測儀表 34（3）電感式壓力傳感器）電感式壓力傳感器 在電感式壓力傳感器中，在電感式壓力傳感器中，首先用彈性元件將首先用彈性元件將被測壓被測壓力力轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成彈性元件的位移彈性元件的位移，再將位移轉(zhuǎn)換成再將位移轉(zhuǎn)換成自感或互自感或互感系數(shù)的變化感系數(shù)的變化，最后由測，最后由測量電路轉(zhuǎn)換成與被測壓力量電路轉(zhuǎn)換成與被測壓力成正比的成正比的電流電流或或電壓電壓輸出。輸出。3 檢測儀表 35（4）諧振式壓力傳感器

20、）諧振式壓力傳感器 諧振式壓力傳感器是依靠被測壓力改變彈性元諧振式壓力傳感器是依靠被測壓力改變彈性元件或與彈性元件相連的振動元件的諧振頻率，件或與彈性元件相連的振動元件的諧振頻率，經(jīng)過適當?shù)碾娐份敵雒}沖頻率信號或電流（電經(jīng)過適當?shù)碾娐份敵雒}沖頻率信號或電流（電壓）信號壓）信號 。 根據(jù)諧振原理的不同，諧振式壓力傳感器有根據(jù)諧振原理的不同，諧振式壓力傳感器有振振弦式、振膜式弦式、振膜式及及振筒式振筒式幾種。幾種。3 檢測儀表 36振膜式壓力傳感器振膜式壓力傳感器3 檢測儀表 37振膜式壓力傳感器振膜式壓力傳感器3 檢測儀表 38振筒式壓力傳感器振筒式壓力傳感器 振筒式壓力傳感器振筒式壓力傳感器的

21、感壓元件是一個薄壁金的感壓元件是一個薄壁金屬圓筒，圓柱筒本身具有一定的固有頻率，當筒屬圓筒，圓柱筒本身具有一定的固有頻率，當筒壁受壓張緊后，其剛度發(fā)生變化，固有頻率相應(yīng)壁受壓張緊后，其剛度發(fā)生變化，固有頻率相應(yīng)改變。改變。振筒式壓力傳感器振筒式壓力傳感器由由振振筒組件筒組件和和激振電路激振電路組成組成3 檢測儀表 39此種儀表體積小，輸出頻率信號，重復性好，耐振；此種儀表體積小，輸出頻率信號，重復性好，耐振；精確度高，其精確度為精確度高，其精確度為0.1和和0.01；適用；適用于氣體測量。于氣體測量。振筒式壓力傳感器的特點振筒式壓力傳感器的特點振弦式壓力傳感器及變送器振弦式壓力傳感器及變送器3

22、 檢測儀表 403.3.5物性型壓力傳感器物性型壓力傳感器 測量原理測量原理是基于物質(zhì)定律基礎(chǔ)上的，敏感元件感是基于物質(zhì)定律基礎(chǔ)上的，敏感元件感受被測壓力，并將壓力的大小轉(zhuǎn)換成敏感元件的受被測壓力，并將壓力的大小轉(zhuǎn)換成敏感元件的某個物理量輸出。某個物理量輸出。 由于該物理量常常是一種電量信號，因此這類傳由于該物理量常常是一種電量信號，因此這類傳感器也是電遠傳式的。感器也是電遠傳式的。 物性型壓力傳感器主要有物性型壓力傳感器主要有應(yīng)變式壓力傳感器、壓應(yīng)變式壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、壓電式壓力傳感器阻式壓力傳感器、壓電式壓力傳感器3 檢測儀表 41（1 1）應(yīng)變式壓力傳感器）應(yīng)變式壓力傳感器

23、組成：組成：彈性元件、應(yīng)變片以及相應(yīng)的測量電路。彈性元件、應(yīng)變片以及相應(yīng)的測量電路。 類型：類型：應(yīng)變式壓力傳感器所用彈性元件可根據(jù)應(yīng)變式壓力傳感器所用彈性元件可根據(jù)被測介質(zhì)和測量范圍的不同而采用各種型式，常被測介質(zhì)和測量范圍的不同而采用各種型式，常見有見有圓膜片、彈性梁、應(yīng)變筒圓膜片、彈性梁、應(yīng)變筒等。等。3 檢測儀表 42R1R2R3R4r00.58 r0(a)(b)prt a r p膜片式壓力傳感器膜片式壓力傳感器3 檢測儀表 43 徑向應(yīng)變徑向應(yīng)變 切向應(yīng)變切向應(yīng)變 徑向應(yīng)力徑向應(yīng)力 切向應(yīng)力切向應(yīng)力22223813raEhpr2222813raEhpt3183222rahpr3118

24、3222rahpt在圓板在圓板中心中心（r r = 0= 0）處，）處，切向應(yīng)力與徑向應(yīng)力相切向應(yīng)力與徑向應(yīng)力相等等，切向應(yīng)變與徑向應(yīng)切向應(yīng)變與徑向應(yīng)變相等變相等，而且具有正的，而且具有正的最大值。最大值。 r t r t 0 0.5 1 r/a 0.577 222143Ehpa 222183Ehpa0.872 0.5 0.628 2243hpa 2243hpa 18322hpa 3 檢測儀表 44 徑向應(yīng)變徑向應(yīng)變 切向應(yīng)變切向應(yīng)變 徑向應(yīng)力徑向應(yīng)力 切向應(yīng)力切向應(yīng)力22223813raEhpr2222813raEhpt r t r t 0 0.5 1 r/a 0.577 222143Ehp

25、a 222183Ehpa0.872 0.5 0.628 2243hpa 2243hpa 18322hpa 3183222rahpr31183222rahpt在圓板的在圓板的邊緣邊緣（r = a）處，）處，切向應(yīng)力、徑向應(yīng)力切向應(yīng)力、徑向應(yīng)力和和徑徑向應(yīng)變向應(yīng)變都達到負的最大值，都達到負的最大值，而而切向應(yīng)變切向應(yīng)變?yōu)榱?。為零? 檢測儀表 45 徑向應(yīng)變徑向應(yīng)變 切向應(yīng)變切向應(yīng)變 徑向應(yīng)力徑向應(yīng)力 切向應(yīng)力切向應(yīng)力0)577. 0( , 3/rarar22223813raEhpr2222813raEhpt3183222rahpr31183222rahpt0,tar r t r t 0 0.5

26、1 r/a 0.577 222143Ehpa 222183Ehpa0.872 0.5 0.628 2243hpa 2243hpa 18322hpa 3 檢測儀表 46 徑向應(yīng)變徑向應(yīng)變 切向應(yīng)變切向應(yīng)變 徑向應(yīng)力徑向應(yīng)力 切向應(yīng)力切向應(yīng)力0,872. 00,628. 0trarar22223813raEhpr2222813raEhpt3183222rahpr31183222rahptr0.577a,r0.872ar0.872a，應(yīng)變片受到壓力作用，阻值變小，應(yīng)變片受到壓力作用，阻值變小據(jù)此可以在膜片表面布置應(yīng)變片的位置。據(jù)此可以在膜片表面布置應(yīng)變片的位置。 r t r t 0 0.5 1 r/

27、a 0.577 222143Ehpa 222183Ehpa0.872 0.5 0.628 2243hpa 2243hpa 18322hpa 3 檢測儀表 47v切向應(yīng)變都是正值，膜片中間最大切向應(yīng)變都是正值，膜片中間最大v徑向應(yīng)變分布有正有負，在邊緣處達到最大徑向應(yīng)變分布有正有負，在邊緣處達到最大v貼片時應(yīng)避開徑向應(yīng)變?yōu)榱愕奈恢觅N片時應(yīng)避開徑向應(yīng)變?yōu)榱愕奈恢胿在中心沿切向貼兩片，在邊緣沿徑向貼兩片，在中心沿切向貼兩片，在邊緣沿徑向貼兩片，接成相鄰橋臂以提高靈敏度。接成相鄰橋臂以提高靈敏度。PPtrR1R2R3R4P3 檢測儀表 483 檢測儀表 49 為了保證電橋工作在對稱的推挽為了保證電橋工

28、作在對稱的推挽( (半橋或全橋半橋或全橋差動差動) )狀態(tài)，應(yīng)保證狀態(tài)，應(yīng)保證R Rl l= =R R2 2，K K1 1= =K K2 2，R Rl l=R R2 2 符號符號相反。前二條要求主要依靠應(yīng)變片本身保證，第三相反。前二條要求主要依靠應(yīng)變片本身保證，第三條要求則靠正確地布置應(yīng)變片的位置來保證。條要求則靠正確地布置應(yīng)變片的位置來保證。 半橋差動半橋差動 全橋差動全橋差動 l r0.577a R1 R2 R1 R2 R3R4（a）（b）3 檢測儀表 50膜片式壓力傳感器膜片式壓力傳感器膜膜片片外殼外殼插座插座它適用于測量液體或氣體的壓力它適用于測量液體或氣體的壓力. .其線性度、其線性

29、度、靈敏度、固有頻率等參數(shù)受圓板周邊的固定情靈敏度、固有頻率等參數(shù)受圓板周邊的固定情況影響大。況影響大。應(yīng)變片的阻值受溫度影響。應(yīng)變片的阻值受溫度影響。3 檢測儀表 51（2）壓阻式壓力傳感器）壓阻式壓力傳感器 壓阻式壓力傳感器的主要優(yōu)點是體積小，結(jié)構(gòu)壓阻式壓力傳感器的主要優(yōu)點是體積小，結(jié)構(gòu)比較簡單比較簡單 和應(yīng)變式壓力傳感器一樣，壓阻和應(yīng)變式壓力傳感器一樣，壓阻 式壓力傳感器的缺點也是敏感元式壓力傳感器的缺點也是敏感元 件易受溫度的影響件易受溫度的影響 壓阻式壓力變送器壓阻式壓力變送器3 檢測儀表 52壓阻式壓力傳感器壓阻式壓力傳感器 壓阻式壓力傳感器常采用一種周邊固支圓形杯壓阻式壓力傳感器

30、常采用一種周邊固支圓形杯膜片結(jié)構(gòu)的擴散型壓阻芯片膜片結(jié)構(gòu)的擴散型壓阻芯片. .(a)(b)引線硅環(huán)高壓腔低壓腔硅膜片 L 2R h 2r b 0.635R(c) 0.812R r3 檢測儀表 53（3 3）壓電式壓力傳感器的原理）壓電式壓力傳感器的原理 當壓力當壓力p作用在膜片上時，將在壓電元件作用在膜片上時，將在壓電元件上、下表面上產(chǎn)生電荷，電荷量與作用力上、下表面上產(chǎn)生電荷，電荷量與作用力成正比。成正比。 引線插針絕緣體殼體壓電元件 膜片絕緣體 p3 檢測儀表 54 優(yōu)點：優(yōu)點：壓電式壓力傳感器結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，小壓電式壓力傳感器結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，小巧輕便，工作可靠，具有線性度好，頻率響應(yīng)巧輕

31、便，工作可靠，具有線性度好，頻率響應(yīng)高，量程范圍大等。高，量程范圍大等。 注意：注意：由于在晶體邊界上存在漏電現(xiàn)象，所以由于在晶體邊界上存在漏電現(xiàn)象，所以這類傳感器不能用于穩(wěn)態(tài)測量。這類傳感器不能用于穩(wěn)態(tài)測量。 壓電式壓力傳感器壓電式壓力傳感器3 檢測儀表 553.3.6壓力檢測儀表的使用壓力檢測儀表的使用 1.壓力儀表的選用壓力儀表的選用 （1）儀表的量程）儀表的量程 在被測壓力比較穩(wěn)定的情況下，最大壓力值在被測壓力比較穩(wěn)定的情況下，最大壓力值應(yīng)不超過滿量程的應(yīng)不超過滿量程的3/4。 在被測壓力波動較大的情況下，最大壓力值在被測壓力波動較大的情況下，最大壓力值應(yīng)不超過滿量程的應(yīng)不超過滿量程的

32、2/3。 為了保證測量精度，最小被測壓力值應(yīng)不低為了保證測量精度，最小被測壓力值應(yīng)不低于儀表滿量程的于儀表滿量程的1/3。 當最大和最小壓力不能同時滿足時，應(yīng)首先當最大和最小壓力不能同時滿足時，應(yīng)首先滿足最大壓力。滿足最大壓力。 目前我國的壓力（差壓）測量儀表的量程系目前我國的壓力（差壓）測量儀表的量程系列為列為1kPa，1.6kPa，2.5kPa，4kPa，6kPa，以及它們的以及它們的10n倍數(shù)（倍數(shù)（n為整數(shù)）為整數(shù)）3 檢測儀表 56（2）儀表準確度等級的選擇）儀表準確度等級的選擇 回憶：回憶：儀表準確度等級的確定儀表準確度等級的確定 根據(jù)測量結(jié)果選擇儀表：根據(jù)測量結(jié)果選擇儀表：根據(jù)允

33、許的最大誤根據(jù)允許的最大誤差確定儀表的精度。即要求儀表的基本誤差差確定儀表的精度。即要求儀表的基本誤差應(yīng)小于實際被測壓力允許的最大絕對誤差。應(yīng)小于實際被測壓力允許的最大絕對誤差。 一般在滿足生產(chǎn)要求的情況下，盡可能選用一般在滿足生產(chǎn)要求的情況下，盡可能選用精度較低、價廉耐用的壓力表。精度較低、價廉耐用的壓力表。 例例3.5 壓力容器正常工作時壓力范圍為壓力容器正常工作時壓力范圍為0.4-0.6MPa，用壓力表檢測壓力，并使測量誤差，用壓力表檢測壓力，并使測量誤差不大于被測壓力的不大于被測壓力的4%，確定該表的量程和精，確定該表的量程和精度等級。度等級。 3 檢測儀表 57（3）儀表類型的選擇）

34、儀表類型的選擇 要考慮被測介質(zhì)的性質(zhì)，測量的要求，以及要考慮被測介質(zhì)的性質(zhì)，測量的要求，以及各種壓力測量元件的特性來決定。各種壓力測量元件的特性來決定。 a.應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的性質(zhì)，如：溫度的高低、粘度大應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的性質(zhì)，如：溫度的高低、粘度大小、腐蝕強弱、臟污程度、易燃易爆等方面來考慮。小、腐蝕強弱、臟污程度、易燃易爆等方面來考慮。 b. 應(yīng)根據(jù)儀表輸出信號選擇應(yīng)根據(jù)儀表輸出信號選擇 c.要根據(jù)現(xiàn)場的環(huán)境條件：如高溫、腐蝕、潮濕、振要根據(jù)現(xiàn)場的環(huán)境條件：如高溫、腐蝕、潮濕、振動等方面由此來確定壓力表的種類、材質(zhì)及型號動等方面由此來確定壓力表的種類、材質(zhì)及型號機械式拉力表機械式拉力表耐震差動

35、遠傳壓力表耐震差動遠傳壓力表3 檢測儀表 582.壓力檢測系統(tǒng)壓力檢測系統(tǒng) 一個完整的壓力檢測系統(tǒng)包括：取壓口、一個完整的壓力檢測系統(tǒng)包括：取壓口、引壓管路和壓力檢測儀表引壓管路和壓力檢測儀表. 設(shè)備設(shè)備取壓口取壓口壓力儀表壓力儀表引 壓 管引 壓 管路路一個簡單的壓力檢測系統(tǒng)示意圖一個簡單的壓力檢測系統(tǒng)示意圖 3 檢測儀表 59（1）取壓口）取壓口 ：應(yīng)能反映被測壓力的真實大小。應(yīng)能反映被測壓力的真實大小。 a、要選擇被測介質(zhì)直線流動的管段部分，不可、要選擇被測介質(zhì)直線流動的管段部分，不可選擇管路拐彎、分叉、死角或其它易形成漩渦的選擇管路拐彎、分叉、死角或其它易形成漩渦的地方。地方。 b、測

36、量流動介質(zhì)的壓力時，應(yīng)使取壓點與流動、測量流動介質(zhì)的壓力時，應(yīng)使取壓點與流動方向垂直，取壓管內(nèi)端面與生產(chǎn)設(shè)備連接處的內(nèi)方向垂直，取壓管內(nèi)端面與生產(chǎn)設(shè)備連接處的內(nèi)壁應(yīng)保持平齊，不應(yīng)有凸出物或毛刺。壁應(yīng)保持平齊，不應(yīng)有凸出物或毛刺。 c、測量液體壓力時，取壓點應(yīng)在管道下部，使、測量液體壓力時，取壓點應(yīng)在管道下部，使導壓管不積存氣體；測量氣體時，取壓點應(yīng)在管導壓管不積存氣體；測量氣體時，取壓點應(yīng)在管道上，使導壓管內(nèi)不積存液體。道上，使導壓管內(nèi)不積存液體。3 檢測儀表 60（2）引壓管路）引壓管路 a、引壓管粗細合適，內(nèi)徑一般取、引壓管粗細合適，內(nèi)徑一般取610mm,長長度度350m,以短為宜，以減小滯后以短為宜，以減小滯后 b、導壓管水平安裝時應(yīng)保證有、導壓管水平安裝時應(yīng)保證有1:101:20的傾的傾斜度，以利于積存于其中之液體（或氣體）的排斜度，以利于積存于其中之液體（或氣體）的排出。出。 c 、被測介質(zhì)易冷凝或凍結(jié)時