壓力檢測及儀表課件

第2章壓力檢測及儀表2.1概述2.2彈性式壓力計(jì)2.3電氣式壓力計(jì)霍爾片式壓力傳感器壓變片式壓力傳感器壓阻式壓力傳感器力矩平衡式壓力變送器電容式壓力變送器2.4壓力計(jì)的選用及安裝2.1概述壓力是化工生產(chǎn)過程中重要的操作參數(shù)之一高壓聚乙烯 150MPa合成氨 15Mpa或32Mpa減壓蒸餾 低于大氣壓壓力不符合要求，影響生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品質(zhì)量，甚至造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故有些其他參數(shù)的測量，如物位、流量，往往通過測量壓力或差壓來進(jìn)行的2.1概述定義：均勻而垂直作用于單位面積上的力壓力測量單位： 1N/m2=1帕斯卡(Pa)壓力的表示方法：絕對壓力表壓負(fù)壓（真空度） P表壓＝P絕對壓力－P大氣壓力 P真空度＝P大氣壓力－P絕對壓力大氣壓力線P絕壓P表壓P負(fù)壓（真空度）P絕壓絕對壓力線012.2彈性式壓力計(jì)彈性式壓力計(jì)的定義

利用各種形式的彈性元件，在被測介質(zhì)壓力的作用下，使彈性元件受壓后產(chǎn)生彈性變形的原理而制成的測壓儀表特點(diǎn)

結(jié)構(gòu)簡單，使用可靠，讀數(shù)清晰，價(jià)格低廉 測量范圍寬，并具有足夠的精度 若增加附加裝置，可實(shí)現(xiàn)壓力的記錄、遠(yuǎn)傳、信號報(bào)警、自動控制等2.2彈性式壓力計(jì)一．彈性元件1彈簧管式彈性元件(a)(b)2薄膜式彈性元件(c)(d)3波紋管式彈性元件(e)2.2彈性式壓力計(jì)二．彈簧管壓力計(jì) 1彈簧管壓力計(jì)的分類 按測壓元件 單圈/多圈彈簧管壓力表 按用途 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2.2彈性式壓力計(jì)2．彈簧管壓力計(jì)的測壓原理

當(dāng)彈簧管的固定端通入被測壓力后，由于橢圓形截面在壓力的作用下將趨向圓形，彎成圓弧形的彈簧管隨之向外挺直擴(kuò)張變形。由于變形，其彈簧管的自由端產(chǎn)生位移，輸入壓力與自由端的位移成正比。測得自由端的位移量，就能反應(yīng)壓力的大小

2.2彈性式壓力計(jì)2.3電氣式壓力計(jì)組成 壓力傳感器、測量電路和信號處理裝置 當(dāng)輸出電信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號時(shí)，稱為變送器傳感器測量電路指示器記錄儀控制器壓力電量輔助電源2.3電氣式壓力計(jì)霍爾效應(yīng)霍爾電勢

選定了霍爾元件，保持恒定電流，在非均勻磁場中，根據(jù)位置不同，所受到的磁感應(yīng)強(qiáng)度不同，從而實(shí)現(xiàn)了位移-電勢的線性轉(zhuǎn)換

2.3電氣式壓力計(jì)2．工作過程2.3電氣式壓力計(jì)二．應(yīng)變片式壓力傳感器1．測量原理

金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體受到外力作用時(shí)，會產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)變，其電阻也隨著發(fā)生變化，稱為“應(yīng)變效應(yīng)” 應(yīng)變片電阻值的變化通過橋式電路獲得相應(yīng)的毫伏級電勢輸出，從而顯示出被測壓力2.3電氣式壓力計(jì)2．工作過程2.3電氣式壓力計(jì)三．壓阻式壓力傳感器1．測量原理

采用單晶硅為彈性元件，在單晶硅膜片上，在特定方向擴(kuò)散一組等值電阻，并連成橋路。 當(dāng)壓力發(fā)生變化時(shí)，單晶硅產(chǎn)生應(yīng)變，使直接擴(kuò)散在上面的應(yīng)變電阻與被測壓力成比例的變化，再由橋式電路獲得相應(yīng)電壓輸出信號2.3電氣式壓力計(jì)四．DDZ-III型力矩平衡式差壓變送器1．測量原理典型的自平衡檢測儀表 采用負(fù)反饋的工作原理克服元件材料、加工工藝等不利因素的影響，具有較高的測量精度直流24V供電，輸出4~20mADC，兩線制，本質(zhì)安全防爆2.3電氣式壓力計(jì)2．工作過程2.3電氣式壓力計(jì)2．工作過程2.3電氣式壓力計(jì)六．智能壓力變送器1．定義 在普通壓力或差壓傳感器的基礎(chǔ)上增加微處理器電路而形成的智能檢測儀表2．特點(diǎn)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，利用手持通信器對現(xiàn)場變送器進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)的選擇和標(biāo)定精確度高，使用與維護(hù)方便通過組態(tài)編程，具有自修正、自補(bǔ)償、自診斷及錯(cuò)誤告警等多種功能，提高了變送器的精度，簡化了調(diào)整、校準(zhǔn)和維護(hù)過程2.4壓力計(jì)的選用及安裝1．儀表類型的選用信號使用 壓力檢測信號是作為指示用還是控制用，是否要求與計(jì)算機(jī)或其它智能儀表通訊被測介質(zhì)性質(zhì) 腐蝕性、溫度、粘度、臟污程度、易燃易爆性能現(xiàn)場環(huán)境條件 高溫、電磁場、振動及現(xiàn)場安裝條件等2.4壓力計(jì)的選用及安裝氨用壓力表

氨用壓力表彈簧管的材料卻采用碳鋼，不允許采用銅合金。因?yàn)榘睂︺~的腐蝕性極強(qiáng)，所以普通壓力表用于氨壓力測量時(shí)很快就會損壞。氧氣壓力表 與普通壓力表在結(jié)構(gòu)和材質(zhì)上完全相同，只是測量氧所用的壓力表禁油，因?yàn)橛瓦M(jìn)入氧氣系統(tǒng)易引起爆炸。氧氣壓力計(jì)在校驗(yàn)時(shí)，不能像普通壓力計(jì)那樣采用變壓器油作為工作介質(zhì)，并且氧氣壓力計(jì)在存放中要嚴(yán)格避免接觸油污2.4壓力計(jì)的選用及安裝2．儀表測量范圍的確定 根據(jù)“化工自控設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定”上限值測量穩(wěn)定壓力，最大工作壓力不應(yīng)超過測量上限值的2/3；測量脈動壓力，最大工作壓力不應(yīng)超過測量上限值的1/2；測量高壓時(shí)，最大被測壓力不應(yīng)超過測量上限值的3/5下限值一般被測壓力的最小值不低于儀表滿量程的1/3為宜根據(jù)被測參數(shù)的最大值和最小值計(jì)算出儀表的上下限后，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)取相鄰大一級的系列值2.4壓力計(jì)的選用及安裝例：某臺往復(fù)式壓縮機(jī)出口壓力范圍為25~28MPa，測量誤差不得大于1Mpa，工藝上要求就地觀察，并能高低限報(bào)警，試正確選用一臺壓力表，指出型號、精度與測量范圍解：往復(fù)式壓縮機(jī)出口壓力脈動較大，選擇儀表的上限值為根據(jù)就地觀察及高低限報(bào)警的要求，可查的選用YX-150型電接點(diǎn)壓力表，測量范圍0-60MPa被測壓力最小值不低于量程1/3，允許選擇YX-150型電接點(diǎn)壓力表，測量范圍0~60Mpa，精度等級為1.5計(jì)算允許誤差

精度為1.5級可以滿足誤差要求2.4壓力計(jì)的選用及安裝二．壓力計(jì)的安裝 壓力計(jì)的安裝與否，直接影響到測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和壓力計(jì)的使用壽命，包括測壓點(diǎn)的選擇、導(dǎo)壓管鋪設(shè)、壓力儀表的安裝等內(nèi)容。2.4壓力計(jì)的選用及安裝1．測壓點(diǎn)的選擇要選在被測介質(zhì)直線流動的管段部分，不要選在管路拐彎、分又、死角或其他易形成旋渦的地方取壓點(diǎn)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)壁保持平齊，不應(yīng)有凸出物或毛刺測量液體壓力時(shí)，取壓點(diǎn)應(yīng)在管道的下部，使導(dǎo)壓管內(nèi)不積存氣體；測量氣體壓力時(shí)，取壓點(diǎn)應(yīng)在管道上方，使導(dǎo)壓管內(nèi)不積存液體

2.4壓力計(jì)的選用及安裝2．導(dǎo)壓管鋪設(shè)導(dǎo)壓管粗細(xì)要合適，一般內(nèi)徑為6~10mm，長度應(yīng)盡量短，最長不得超過50m。導(dǎo)壓管水平安裝時(shí)應(yīng)保證有(1:10)~(1:20)的傾斜度,以便于積存液體(或氣體)的排出當(dāng)被測介質(zhì)易冷凝或凍結(jié)時(shí)，須加設(shè)伴熱管線取壓點(diǎn)到壓力儀表之間應(yīng)裝有切斷閥，以備檢修壓力儀表，切斷閥應(yīng)裝在靠近取壓點(diǎn)的地方2.4壓力計(jì)的選用及安裝3．壓力儀表的安裝壓力儀表應(yīng)安裝在易觀察和檢修的地方。安裝地點(diǎn)應(yīng)力求避免振動和高溫影響。測量蒸汽壓力時(shí)，應(yīng)加裝凝液管，以防止高溫蒸汽直接與測壓元件接觸。測量有腐蝕性介質(zhì)的壓力，應(yīng)加裝有中性介質(zhì)的隔離罐。2.4壓力計(jì)的選用及安裝2.4