壓力儀表應(yīng)用培訓(xùn)教程

壓力儀表培訓(xùn)羅建輝2012.11現(xiàn)在是1頁\一共有79頁\編輯于星期二現(xiàn)在是2頁\一共有79頁\編輯于星期二第一章、壓力儀表概述第二章、壓力儀表的測量原理及分類第三章、各種類型的壓力變送器介紹第四章、壓力變送器的應(yīng)用第五章、主要競爭廠家介紹目錄現(xiàn)在是3頁\一共有79頁\編輯于星期二第一章、壓力儀表概述現(xiàn)在是4頁\一共有79頁\編輯于星期二用來測量流體壓力的儀表

1、壓力儀表的定義壓力表壓力變送器現(xiàn)在是5頁\一共有79頁\編輯于星期二壓力是工業(yè)生產(chǎn)中的重要參數(shù)，如高壓容器的壓力超過額定值時便是不安全的，必須進(jìn)行測量和控制。在某些工業(yè)生產(chǎn)過程中，壓力還直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。此外，在一定的條件下，測量壓力還可間接得出溫度、流量和液位等參數(shù)。2、壓力儀表的作用現(xiàn)在是6頁\一共有79頁\編輯于星期二3、生活實例血壓計現(xiàn)在是7頁\一共有79頁\編輯于星期二現(xiàn)在是8頁\一共有79頁\編輯于星期二第二章、壓力儀表的測量原理及

分類現(xiàn)在是9頁\一共有79頁\編輯于星期二1、壓力的基本概念

1.1、定義：壓力是指均勻而垂直作用于單位

面積上的，物理學(xué)中也稱之為“壓強(qiáng)”

在國際單位制中，壓力的單位為帕斯卡

(Pa)，簡稱“帕(Pa)’。

壓力用P表示：即P=F/A

式中：P—壓力，Pa；

F---垂直作用力，N；

A---受力面積，m2

1Pa=1N/m2;1kPa=103Pa;1MPa=106Pa現(xiàn)在是10頁\一共有79頁\編輯于星期二2、壓力的表示方法大氣壓力：指地球表面的空氣因自重所產(chǎn)生的壓力。大氣壓力用Pb表示。絕對壓力：以絕對真空為參考零點(diǎn)的壓力。絕對壓力是指物體所受的實際壓力。絕對壓力用pa表示。表壓力：表壓力是指用一般壓力檢測儀表所測得的壓力，以大氣壓力為參考零點(diǎn)的壓力，用p表示?，F(xiàn)在是11頁\一共有79頁\編輯于星期二三者之間的關(guān)系：

絕對壓力＝表壓力＋大氣壓力表壓力＝絕對壓力－大氣壓力P=Pa-Pb高于大氣壓的表壓力叫正壓，反之叫負(fù)壓，負(fù)壓的絕對值也稱真空。一般的壓力檢測儀表所指示的壓力是表壓或真空度?，F(xiàn)在是12頁\一共有79頁\編輯于星期二過去采用的壓力單位“工程大氣（kgf/cm2）、“毫米汞柱”（mmHg）、“毫米水柱（mmH2O）、“物理大氣壓”（atm）、“巴”（bar）、“PSI”等均應(yīng)改成法定計量單位帕。1kgf/cm2=0.9807×105Pa1mmH2O=0.9807×10Pa1mmHg=1.332×102Pa1atm=1.01325×105Pa1bar=105Pa1PSI=6.89×103Pa3、壓力單位現(xiàn)在是13頁\一共有79頁\編輯于星期二壓力單位換算表1MM水=1M水=10KPA1公斤力=0.1MPa1巴（bar）=0.1MPa現(xiàn)在是14頁\一共有79頁\編輯于星期二測量壓力的儀表，按信號原理不同，主要分為以下幾類：液柱式：根據(jù)流體靜力學(xué)原理，把被測壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度。機(jī)械式：根據(jù)彈性元件受力變形的原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成位移。電氣式：將被測壓力轉(zhuǎn)換成各種電量，如電感、電容、電阻、電位差等，依據(jù)電量的大小實現(xiàn)壓力的間接測量。4、壓力測量儀表的分類現(xiàn)在是15頁\一共有79頁\編輯于星期二液柱式：根據(jù)流體靜力學(xué)原理，把被測壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度?，F(xiàn)在是16頁\一共有79頁\編輯于星期二機(jī)械式：根據(jù)彈性元件受力變形的原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成位移。

現(xiàn)在是17頁\一共有79頁\編輯于星期二電氣式：將被測壓力轉(zhuǎn)換成各種電量，如電感、電容、電阻、電位差等，依據(jù)電量的大小實現(xiàn)壓力的間接測量。

現(xiàn)在是18頁\一共有79頁\編輯于星期二5、常見壓力變送器及原理電容式硅壓阻式硅諧振式陶瓷壓阻式現(xiàn)在是19頁\一共有79頁\編輯于星期二工作原理：被測介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上，使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，利用電子線路檢測這一變化，并轉(zhuǎn)換輸出一個對應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測量信號。

5.1、擴(kuò)散硅應(yīng)變式壓力變送器現(xiàn)在是20頁\一共有79頁\編輯于星期二現(xiàn)在是21頁\一共有79頁\編輯于星期二現(xiàn)在是22頁\一共有79頁\編輯于星期二它是由檢測和變送兩個環(huán)節(jié)組成。檢測環(huán)節(jié)感受被測壓力的變化轉(zhuǎn)換成電容量的變化。變送環(huán)節(jié)則將電容變化量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號4~20mADC輸出。5.2、電容型的壓力變送器現(xiàn)在是23頁\一共有79頁\編輯于星期二差壓位移電容電流放大輸出工作原理:被測壓力作用于隔離膜片，通過硅油使測量膜片產(chǎn)生與壓力成正比的位移，從而改變了可動極板與固定極板間的距離，引起電容的變化，此電容變化通過引線傳給測量顯示電路?，F(xiàn)在是24頁\一共有79頁\編輯于星期二第三章、各種常見類型的壓力

變送器介紹現(xiàn)在是25頁\一共有79頁\編輯于星期二

常見類型的壓力變送器普通型壓力變送器靜壓式液位變送器智能型壓力變送器現(xiàn)在是26頁\一共有79頁\編輯于星期二精小型壓力變送器應(yīng)用行業(yè)：航空、航天、石油、化工、冶金、電力、水利等工業(yè)過程現(xiàn)場壓力測量和控制。主要特點(diǎn)全不銹鋼結(jié)構(gòu)量程覆蓋范圍寬，10KPa~100MPa壓力接口形式多樣具有齊平膜片、防腐蝕膜片具有本安防爆，等級ExiaⅡCT6具有煤安認(rèn)證，等級ExibⅠ測量精度高可帶現(xiàn)場顯示缺點(diǎn)過載壓力差現(xiàn)在是27頁\一共有79頁\編輯于星期二通用/智能壓力變送器應(yīng)用行業(yè)：航空、航天、石油、化工、冶金、電力、水利等工業(yè)過程現(xiàn)場壓力測量和控制。主要特點(diǎn)全不銹鋼結(jié)構(gòu)量程覆蓋范圍寬，10KPa~100MPa壓力接口形式多樣具有齊平膜片、防腐蝕膜片具有本安防爆，等級ExiaⅡCT6具有隔爆認(rèn)證，等級ExdⅡCT6測量精度高可帶現(xiàn)場顯示AK智能變送器帶HART通訊缺點(diǎn)過載壓力差現(xiàn)在是28頁\一共有79頁\編輯于星期二纜式靜壓液位變送器應(yīng)用行業(yè)：它可廣泛應(yīng)用于測量水池、河流、水庫的水位。主要特點(diǎn)靈敏度高，長期穩(wěn)定性好可靠性強(qiáng)抗干擾能力強(qiáng)適用性廣，安裝簡便使用場合無法測量高溫或具腐蝕性的介質(zhì)現(xiàn)在是29頁\一共有79頁\編輯于星期二3051智能型壓力變送器現(xiàn)在是30頁\一共有79頁\編輯于星期二壓力/差壓變送器應(yīng)用行業(yè)：它可廣泛應(yīng)用于差壓、流量、表壓、絕壓、真空度、液位和比重的測量場合。主要特點(diǎn)·量程0.1kPa至40MPa·長期穩(wěn)定性好·量程比可達(dá)100:1·按鍵設(shè)定量程·4~20mA或平方根輸出，帶HART通訊·精度，最高0.075級現(xiàn)在是31頁\一共有79頁\編輯于星期二單法蘭壓力變送器應(yīng)用對象：用于測量高溫、腐蝕性或粘性液體。主要特點(diǎn)

量程6kPa至2MPa液位測量精度0.25%3/4英寸平膜片式或插入式膜片多種灌充液選擇，可滿足各種應(yīng)用要求接液位材料：316L、哈氏合金C-276和鉭4～20mA帶HART協(xié)議輸出現(xiàn)在是32頁\一共有79頁\編輯于星期二遠(yuǎn)傳壓力/差壓變送器應(yīng)用對象：用于測量高溫腐蝕性或粘性液體。主要特點(diǎn)

量程6kPa至2MPa液位測量精度0.25%3/4英寸平膜片式或插入式膜片多種灌充液選擇，可滿足各種應(yīng)用要求接液位材料：316L、哈氏合金C-276和鉭4～20mA或平方根輸出，帶HART協(xié)議現(xiàn)在是33頁\一共有79頁\編輯于星期二智能型特點(diǎn)總結(jié)1、量程改變時可以不引入壓力2、帶現(xiàn)場總線HART協(xié)議通信3、精度高，溫度影響小，可靠性好4、測量范圍比大5、帶LCD數(shù)字帶按鍵量程顯示或百分比顯示6、故障自診斷、遠(yuǎn)程設(shè)定通訊、遠(yuǎn)程控制現(xiàn)在是34頁\一共有79頁\編輯于星期二第四章、壓力變送器的應(yīng)用現(xiàn)在是35頁\一共有79頁\編輯于星期二被測介質(zhì)：液體、氣體、蒸氣等被測介質(zhì)的性質(zhì)介質(zhì)溫度壓力范圍最大工作壓力接口安裝方式其他要求1、選型現(xiàn)在是36頁\一共有79頁\編輯于星期二2、壓力儀表的正確安裝與使用：進(jìn)行壓力檢測，實際上需要一個測量系統(tǒng)來實現(xiàn)。要做到準(zhǔn)確測量，除對儀表進(jìn)行正確選擇和檢定(校準(zhǔn))外，還必須注意整個系統(tǒng)的正確安裝。如果只是儀表本身準(zhǔn)確，其示值并不能完全代表被測介質(zhì)的實際參數(shù)，因為測量系統(tǒng)的誤差并不等于儀表的誤差。系統(tǒng)正確安裝包括取壓口的開口位置、連接導(dǎo)管的合理鋪設(shè)和儀表安裝位置的正確等。

現(xiàn)在是37頁\一共有79頁\編輯于星期二取壓口的位置選擇：

1）取壓口應(yīng)與工質(zhì)流速方向垂直，與設(shè)備內(nèi)壁平齊。

2）防止儀表感受件與高溫和有害的被測介質(zhì)接觸。高溫介質(zhì)要冷凝，含塵氣體要設(shè)灰塵捕集器；腐蝕介質(zhì)應(yīng)加裝隔離容器。

現(xiàn)在是38頁\一共有79頁\編輯于星期二3）儀表與取壓口如不在同一水平上，應(yīng)注意校正由于高度差對儀表造成的額外的讀數(shù)誤差。4）壓力取出口位置，測量氣體介質(zhì)應(yīng)在工藝管道的上部，測量蒸汽應(yīng)在工藝管道的兩側(cè)，測量液體壓力應(yīng)在工藝管道的下部?，F(xiàn)在是39頁\一共有79頁\編輯于星期二

測量蒸汽、氣體和液體時，安裝位置示意圖現(xiàn)在是40頁\一共有79頁\編輯于星期二現(xiàn)在是41頁\一共有79頁\編輯于星期二

(5)為了準(zhǔn)確測得靜壓，壓力取壓點(diǎn)應(yīng)在直管段上，并設(shè)切斷閥；其中，清潔無腐蝕性介質(zhì)用針形閥；粘度大，有腐蝕性介質(zhì)用閘閥，可免除突然的壓力波動和消除脈動。使用于腐蝕性介質(zhì)和重油時，可在壓力表和閥門間裝隔離器，隔離器內(nèi)裝隔離液(隔離液可為輕柴油或甘油水溶液等)?，F(xiàn)在是42頁\一共有79頁\編輯于星期二

(6)振動設(shè)備的壓力變送器，可裝在墻上、柱上或儀表盤上，用軟管與設(shè)備上的取壓口連接。測量設(shè)備的微壓(真空)或介質(zhì)有沉淀物時，應(yīng)使開口的標(biāo)高低于和盡可能靠近儀表，以減少附加誤差或避免沉淀物進(jìn)入壓力變送器內(nèi)?，F(xiàn)在是43頁\一共有79頁\編輯于星期二(7)現(xiàn)場指示用壓力變送器的的位置，最適宜的高度為1300—1800mm，過高時(≥2200mm)應(yīng)設(shè)平臺或直梯，以便檢查和維護(hù)。(8)避免處于管路彎曲、分叉及流束形成渦流的區(qū)域。(9)當(dāng)管路中有突出物體(如測溫元件)時，取壓口應(yīng)取在其前面?，F(xiàn)在是44頁\一共有79頁\編輯于星期二(10)當(dāng)必須在調(diào)節(jié)閥門附近取壓時，若取壓口在其前，則與閥門距離應(yīng)不小于2倍管徑；若取壓口在其后，則與閥門距離應(yīng)不小于3倍管徑。(11)對于寬廣容器，取壓應(yīng)處于流體流動平穩(wěn)和無渦流的區(qū)域?？傊?，在工藝流程上確定的取壓口位置應(yīng)能保證測得所要選取的工藝參數(shù)。現(xiàn)在是45頁\一共有79頁\編輯于星期二連接導(dǎo)管的鋪設(shè)：連接導(dǎo)管的水平段應(yīng)有一定的斜度，以利于排除冷凝液和氣體。當(dāng)被測介質(zhì)為氣體時，導(dǎo)管應(yīng)向取壓口方向低傾；當(dāng)被測介質(zhì)為液體時，導(dǎo)管應(yīng)向測壓儀表方向傾斜；當(dāng)被測參數(shù)為較小差壓值時，傾斜度可再稍大一點(diǎn)。此外，如導(dǎo)管在上下拐彎處，則應(yīng)根據(jù)導(dǎo)管中的介質(zhì)情況，在最低點(diǎn)安裝排泄冷凝液體裝置或在最高處安置排氣裝置，以保證在相當(dāng)長的時間內(nèi)不致因在導(dǎo)管中積存冷凝液體或氣體而影響測量的準(zhǔn)確度，冷凝液體或氣體要定期排放?，F(xiàn)在是46頁\一共有79頁\編輯于星期二

導(dǎo)壓管粗細(xì)長短要合適，一般內(nèi)徑為6～8mm，必要時采取措施，防止被測介質(zhì)冷凝或結(jié)冰。導(dǎo)壓管敷設(shè)時，應(yīng)保持1：10～1：20的坡度，以利于導(dǎo)壓管內(nèi)積存的少量液體或氣體的排出?，F(xiàn)在是47頁\一共有79頁\編輯于星期二4、接線與調(diào)試現(xiàn)在是48頁\一共有79頁\編輯于星期二鋼鐵/有色金屬/陶瓷

*用于爐膛壓力測量等要求高穩(wěn)定性，高精度測量等場合。 *用于在嚴(yán)格控制（溫度、濕度等）條件下要求穩(wěn)定測量的場合。5、產(chǎn)品應(yīng)用場合現(xiàn)在是49頁\一共有79頁\編輯于星期二車輛及發(fā)動機(jī)維護(hù)賽車車載測試引擎&動力測試*用于在嚴(yán)格控制（溫度、濕度等）條件下要求穩(wěn)定測量的場合。現(xiàn)在是50頁\一共有79頁\編輯于星期二◆電力/城市煤氣/環(huán)保

*要求高穩(wěn)定度和高精度的測量等場合?，F(xiàn)在是51頁\一共有79頁\編輯于星期二◆石油/石化/化工*與節(jié)流孔板配套，提供精確的流量測量和控制。*可測量管道和貯罐的壓力和液位?，F(xiàn)在是52頁\一共有79頁\編輯于星期二6.1、差壓變送器在湖南三一重工股份有限公司中的應(yīng)用應(yīng)用場合：淬火爐壓力介質(zhì)溫度：4臺750℃，8臺450℃壓力量程：-100Pa---+100Pa6、應(yīng)用案例現(xiàn)在是53頁\一共有79頁\編輯于星期二介質(zhì)溫度這么高怎么辦?

其實這個根本無需擔(dān)心，由于是煙氣散熱很快，把引壓管加長就可以了。現(xiàn)在是54頁\一共有79頁\編輯于星期二現(xiàn)在是55頁\一共有79頁\編輯于星期二壓力這么小能不能測到？

改變傳統(tǒng)單點(diǎn)取壓方法，在每個取壓點(diǎn)附近再找一個取壓點(diǎn)，然后兩根管道匯合在一起，這樣壓力更平均，也更準(zhǔn)確?，F(xiàn)在是56頁\一共有79頁\編輯于星期二6.2、差壓變送器在湘潭柏林化工有限公司

中的應(yīng)用◆如圖顯示的差壓變送器是配合孔板測量流量的◆通過導(dǎo)壓管把壓力引入變送器的高低壓側(cè)◆通過流量積算儀表我們就可得到準(zhǔn)確的流量應(yīng)用場合：鼓風(fēng)機(jī)出口壓力介質(zhì)溫度：常溫壓力量程：0--700Pa現(xiàn)在是57頁\一共有79頁\編輯于星期二顯示值與實際壓力值偏差很大怎么辦？

三閥組的平衡閥沒有關(guān)死顯示值跳動頻繁怎么辦？

經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)壓力變送器的量程很小，0-700Pa，而鼓風(fēng)機(jī)管道的壓力本來就波動比較頻繁，當(dāng)把阻尼時間稍微調(diào)大后就很好的解決這個問題。遇到的問題現(xiàn)在是58頁\一共有79頁\編輯于星期二應(yīng)用場合：油罐液位測量介質(zhì)：材油介質(zhì)溫度：常溫測量目的：油的質(zhì)量6.3、單法蘭壓力變送器在龍巖龍化化工中的應(yīng)用現(xiàn)在是59頁\一共有79頁\編輯于星期二應(yīng)用案例對已確定的被測介質(zhì)及地點(diǎn)，ρ、g為常數(shù)，故被測點(diǎn)到液面的位置的變化只與被測的壓力(壓強(qiáng))有關(guān)。測量原理：現(xiàn)在是60頁\一共有79頁\編輯于星期二

由于是規(guī)則的圓柱形罐體，我們可以通過測量壓力直接得到質(zhì)量因為根據(jù)公式:M=ρV=ρπr*2*hP=ρgh代入可得M=πr*2*Pg通過計算的公式可以發(fā)現(xiàn)M只與現(xiàn)場的壓力有關(guān)，與密度無關(guān)，因此通過這種方法測得的質(zhì)量更準(zhǔn)確，因為它沒有密度參與運(yùn)算，排除了溫度的影響。現(xiàn)在是61頁\一共有79頁\編輯于星期二介質(zhì)有粘性還有雜質(zhì)怎么辦？

因此在這里我們選用單法蘭液位變送器。變送器的安裝位置離罐底還有一點(diǎn)點(diǎn)距離？

把默認(rèn)的零油位提高，以變送器的安法蘭的中心線為油位的零點(diǎn)?，F(xiàn)在是62頁\一共有79頁\編輯于星期二現(xiàn)在是63頁\一共有79頁\編輯于星期二現(xiàn)在是64頁\一共有79頁\編輯于星期二現(xiàn)在是65頁\一共有79頁\編輯于星期二

現(xiàn)在是66頁\一共有79頁\編輯于星期二現(xiàn)在是67頁\一共有79頁\編輯于星期二第五章、主流壓力變送器生產(chǎn)

廠家介紹現(xiàn)在是68頁\一共有79頁\編輯于星期二

壓力、差壓變送器是自動化儀表中最重要一類，應(yīng)用范圍很廣，因此肯定是兵家必爭之地，競爭局面也是百花齊放。上世紀(jì)六十年代至七十年代末期，我們通常使用的是國產(chǎn)力平衡式電動II型、III型變送器，精確度很低，性能也不穩(wěn)定，故障率較高。八十年代初期，西安儀表廠與美國羅斯蒙特公司合作，在西儀生產(chǎn)1151系列變送器，從而開創(chuàng)了國外高性能變送器快速進(jìn)入中國市場的先例；隨后日本富士(Fuji)公司FC系列變送器、日本日立(HITACHI)公司EDR/EPR系列變送器也在我國上海自動化儀表一廠、蘭煉儀表廠、大連儀表廠引進(jìn)生產(chǎn)。

隨著國外儀器儀表公司變送器產(chǎn)品的大量涌入，我們逐步接受了包括美國霍尼威爾(Honeywell)公司、美國羅斯蒙特公司、日本橫河公司、德國E+H(Endress+Hauser)公司、美國?？怂共_(Foxboro)公司、日本富士(Fuji)公司、日本日立公司、美國摩爾（Moore）公司、美國斯瑪(Smar)公司等生產(chǎn)的產(chǎn)品。

1、概述現(xiàn)在是69頁\一共有79頁\編輯于星期二

九十年代初期，四川儀表總廠與橫河公司合資成立重慶川儀橫河公司（后改成重慶橫河川儀公司），生產(chǎn)EJA系列變送器，同時通過川儀總廠及橫河公司在華的銷售網(wǎng)絡(luò)大力推銷，年銷售額快速增長，其風(fēng)頭甚至蓋過羅斯蒙特公司的變送器類產(chǎn)品。ABB公司1999年推出MV2000T智能變送器后，也采用了與羅斯蒙特公司、橫河公司幾乎相同的方式，在中國尋求合作伙伴——上海威爾泰公司，合資建立生產(chǎn)線，并已經(jīng)取得了年銷售數(shù)萬臺的業(yè)績。近年來，由于跨國公司在中國變送器的銷售量大幅增長，除了日本富士公司與浙大中控儀表公司合作生產(chǎn)CXT變送器之外，德國西門子公司、德國E+H公司、ABB公司均已在中國建立自己的變送器生產(chǎn)線。由此可見，在中國變送器市場上的競爭將越來越激烈。

現(xiàn)在是70頁\一共有79頁\編輯于星期二精確度提高部分產(chǎn)品的量程比擴(kuò)大穩(wěn)定性和可靠性提高通訊協(xié)議更全2、主要廠家現(xiàn)在的技術(shù)特點(diǎn)現(xiàn)在是71頁\一共有79頁\編輯于星期二ABB公司的2600T265系列變送器為0.04%霍尼威爾公司的ST3000100變送器為0.0375%，羅斯蒙特公司的3051S變送器、橫河公司的EJX變送器為0.025%。

精確度提高現(xiàn)在是72頁\一共有79頁\編輯于星期二

橫河公司的EJA差壓變送器L、M、