壓力檢測及儀表-壓力檢測儀表（工業(yè)儀表自動化）

彈性式壓力計CONTENTS彈性元件01.彈簧管壓力表02.電接點壓力計03.PART01彈性元件彈性元件01彈性元件是一種簡易可靠的測壓敏感元件。當(dāng)測壓范圍不同時，所用的彈性元件也不一樣。

彈性元件示意圖彈簧管式彈性元件如圖(a)和(b)所示，波紋管式彈性元件如圖(e)所示，薄膜式彈性元件如圖(c)和(d)所示。彈性元件01PART02彈簧管壓力表02彈簧管壓力表游絲中心齒輪彈簧管拉桿滿度調(diào)節(jié)零點限位扇形齒輪彈簧管壓力表主要是由一端面封閉并彎成圓弧形的扁圓（或橢圓）空心管子和一組傳動放大機構(gòu)簡稱機芯（它包括拉桿、扇形齒輪、中心齒輪）及指示機構(gòu)（包括指針、面板上的分度標(biāo)尺）所組成。02彈簧管壓力表1.彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu)02彈簧管壓力表精度等級0.4量程4MPa200格0.02MPa/格2.指示機構(gòu)（包括指針、面板上的分度標(biāo)尺）02彈簧管壓力表3.動作原理02彈簧管壓力表彈簧管材料選用根據(jù)壓力高低和介質(zhì)類型選用

考慮介質(zhì)化學(xué)性質(zhì)，具有腐蝕性要選用耐腐蝕材料，如氨用壓力表，禁油的氧氣壓力表等。低壓普通彈簧管壓力表選用黃銅，高壓選用不銹鋼材料PART03電接點壓力計03電接點壓力計彈性元件是一種測壓敏感元件，測壓范圍不同時，所用的彈性元件不一樣;彈簧管壓力表把彈性元件的受壓變形通過兩次放大進(jìn)行顯示;

選用彈簧管材料,要依據(jù)壓力高低和介質(zhì)類型；需要壓力報警時,應(yīng)選用電接點壓力表。小結(jié)

1、普通彈簧管壓力表能否用來測量液氨貯罐壓力？思考題

彈簧管壓力表的校驗

彈簧管壓力表是化工生產(chǎn)中重要的壓力檢測儀表，彈簧管壓力表隨著使用時間的增長，其彈性元件的彈性特性會發(fā)生變化，從而產(chǎn)生殘余變形，使儀表的準(zhǔn)確度逐漸降低。因此，必須定期對儀表進(jìn)行校驗、調(diào)整。彈簧管壓力表的校驗CONTENTS實驗?zāi)康?1.實驗設(shè)備02.零點與量程調(diào)整03.校驗數(shù)據(jù)處理技術(shù)要求04.PART01實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?115%45%85%掌握校驗彈簧管壓力表的方法掌握校驗彈簧管壓力表的數(shù)據(jù)處理方法及定級熟悉彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu)及工作原理PART02實驗設(shè)備實驗設(shè)備02PART03零點與量程調(diào)整零點調(diào)整03

當(dāng)彈簧管壓力表未輸入被測壓力時，其指針應(yīng)對準(zhǔn)表盤零位刻度線，否則，可用特制的取針器將指針取下對準(zhǔn)零位刻度線，重新固定。對有零位限制釘?shù)谋?，一般要升壓在第一個有數(shù)字的刻度線處取、裝指針，以進(jìn)行零位調(diào)整。量程調(diào)整04

如果壓力表的零點已調(diào)準(zhǔn)，當(dāng)測量上限值時其示值超差，則應(yīng)進(jìn)行量程調(diào)整。其做法是調(diào)整扇形齒輪與拉桿的調(diào)整螺釘連接位置，通過改變左圖中OB的長短，即可調(diào)整量程。通常要結(jié)合零位調(diào)整反復(fù)數(shù)次才能達(dá)到要求。校驗數(shù)據(jù)表05

當(dāng)彈簧管壓力表未輸入被測壓力時，其指針應(yīng)對準(zhǔn)表盤零位刻度線，否則，可用特制的取針器將指針取下對準(zhǔn)零位刻度線，重新固定。對有零位限制釘?shù)谋?，一般要升壓在第一個有數(shù)字的刻度線處、裝指針，以進(jìn)行零位調(diào)整。校驗點被校表讀數(shù)(KPa)

標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)(KPa)絕對誤差(KPa)正反行程絕對差值(KPa)正行程反行程正行程反行程輕敲前輕敲后輕敲前輕敲后輕敲前輕敲后輕敲前輕敲后輕敲前輕敲后0%

25%

50%

75%

100%

校驗結(jié)果允許基本誤差=

最大基本誤差=

1

允許變差=

最大變差=

1

檢定結(jié)論：PART04校驗數(shù)據(jù)處理技術(shù)要求01020403儀表示值的實際最大誤差不應(yīng)超過儀表精度等級所允許的誤差值在指示值范圍內(nèi)，指針應(yīng)平穩(wěn)偏轉(zhuǎn)在任何位置上，指針與表盤的距離不得低于1mm；用手輕敲表殼時，指針的示值變動不應(yīng)超過基本的允許誤差絕對值的50%儀表的變差不應(yīng)超過基本允許誤差的絕對值當(dāng)儀表處于垂直位置時，且彈簧管內(nèi)無壓力用時，無零位限制釘?shù)膬x表的指針應(yīng)指在零位分度線上；有零位限制釘?shù)膬x表的指針應(yīng)緊靠在限制釘上校驗數(shù)據(jù)處理技術(shù)要求06小結(jié)

通過對彈簧管壓力表校驗實際操作，掌握彈簧管壓力表調(diào)校相關(guān)技能，學(xué)習(xí)零點調(diào)整與量程調(diào)整步驟方法，根據(jù)校驗數(shù)據(jù)表，正確進(jìn)行分析計算，對彈簧管壓力表定級。電氣式壓力計010203壓力傳感器測量線路信號處理電路電氣式壓力計壓力傳感器

測量線路

顯示器

信號輸出被測壓力P電量CONTENTS應(yīng)變片壓力傳感器01.擴散硅式壓力傳感器02.PART01應(yīng)變片壓力傳感器應(yīng)變片壓力傳感器01應(yīng)變片有金屬應(yīng)變片(金屬絲或金屬箔)和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩類。當(dāng)應(yīng)變片產(chǎn)生壓縮或拉伸應(yīng)變時，其阻值減小或增加。應(yīng)變片壓力傳感器01當(dāng)被測壓力P作用于傳感筒密封膜片時，傳感筒受壓變形，應(yīng)變片r1被壓縮，阻值減小，應(yīng)變片r2被拉長，阻值增加。應(yīng)變片阻值的變化，再通過橋式電路獲得相應(yīng)的毫伏級電勢輸出。應(yīng)變片壓力傳感器01

按彈性敏感元件結(jié)構(gòu)的不同,應(yīng)變式壓力傳感器大致可分為應(yīng)變管式、膜片式、應(yīng)變梁式和組合式4種。PART02擴散硅式壓力傳感器擴散硅式壓力傳感器02壓電效應(yīng)----單晶硅片在受到力的作用后，其電阻率將隨作用力而變化，這種物理現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng)。擴散硅式壓力傳感器02單晶硅片置于傳感器腔內(nèi)。當(dāng)壓力發(fā)生變化時，單晶硅產(chǎn)生應(yīng)變，使直接擴散在上面的應(yīng)變電阻產(chǎn)生與被測壓力成比例的變化，再由橋式電路獲得相應(yīng)的電壓輸出信號。

應(yīng)變式壓力傳感器和擴散硅式壓力傳感器由于彈性元件與變換元件一體化，尺寸小，其固有頻率很高，可以測頻率范圍很寬的脈動壓力。小結(jié)1、應(yīng)變式壓力傳感器工作原理是什么？思考題智能型壓力變送器CONTENTS智能差壓變送器02.電容式壓力變送器01.PART01電容式壓力變送器電容式壓力變送器01電氣式壓力計測量范圍較廣，可測7×10-5Pa至5×102MPa的壓力，允許誤差可至0.2％；由于可以遠(yuǎn)距離傳送信號，所以在工業(yè)生產(chǎn)過程中可以實現(xiàn)壓力自動控制和報警，并可與工業(yè)控制機聯(lián)用。一般由壓力傳感器、測量電路和信號處理裝置所組成。常用的信號處理裝置有指示儀、記錄儀以及控制器、微處理機等。電氣式壓力計組成方框圖電容式壓力變送器01電氣式壓力計通常是將壓力的變化轉(zhuǎn)換為電阻、電感或電勢等電量的變化，構(gòu)成各種壓力傳感器。由于它輸出的是電量，便于信號遠(yuǎn)傳，尤其是便于與計算機連接組成數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)，所以得到了廣泛的應(yīng)用，極大地推進(jìn)了試驗技術(shù)的發(fā)展。電容式壓力變送器01電容式壓力變送器先將壓力的變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化，然后進(jìn)行測量。目前在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛，其輸出信號是標(biāo)準(zhǔn)4～20mADC電流信號。當(dāng)測量膜盒兩側(cè)通以不同的壓力時，可用于測量差壓、液位等。I0填充液（硅油）固定電極可動電極P1轉(zhuǎn)換放大單元

P2電容式壓力傳感器隔離膜片電容式壓力變送器01電容器的電容量由它的兩個極板的大小、形狀、相對位置和電介質(zhì)的介電常數(shù)決定。如果一個極板固定不動，另一個極板感受壓力，并隨著壓力的變化而改變極板間的相對位置，電容量的變化就反映了被測壓力的變化。平板電容器的電容量C為若電容的動極板感受壓力產(chǎn)生位移Δd，則電容量將隨之改變，其變化量ΔC為當(dāng)ε、S確定之后，可以通過測量電容量的變化得到動極板的位移量，進(jìn)而求得被測壓力的變化。電容式壓力變送器01電容式差壓變送器的結(jié)構(gòu)可以有效地保護測量膜片，當(dāng)差壓過大并超過允許測量范圍時，測量膜片將平滑地貼靠在玻璃凹球面上，因此不易損壞。與力矩平衡式相比，電容式?jīng)]有杠桿傳動機構(gòu)，因而尺寸緊湊，密封性與抗振性好，測量精度相應(yīng)提高，可達(dá)0.2級。PART02智能差壓變送器智能差壓變送器02智能型差壓變送器由硬件和軟件兩大部分組成。特點①性能穩(wěn)定?？煽啃院?。測量精度高?；菊`差僅為±0.1%。②量程范圍可達(dá)100∶1。時間常數(shù)可在0～36s內(nèi)調(diào)整，有較寬的零點遷移范圍。③具有數(shù)字、模擬兩種輸出方式，能夠?qū)崿F(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通訊,可以與現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)和上位計算機相連。④可以進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊，通過現(xiàn)場通訊器，簡化了調(diào)整、校準(zhǔn)與維護過程，使維護和使用都十分方便。智能差壓變送器02智能差壓變送器023051C型智能壓力變送器所用的手持通信器為475型，帶有鍵盤及液晶顯示器。可以接在現(xiàn)場變送器的信號端子上，就地設(shè)定或檢測，也可以在遠(yuǎn)離現(xiàn)場的控制室中，接在某個變送器的信號線上進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)定及檢測。手持通信器的連接示意圖（1）組態(tài)（2）測量范圍的變更（3）變送器的校準(zhǔn)（4）自診斷實現(xiàn)的功能：智能差壓變送器02智能式壓力傳感器---注意要對智能型差壓變送器每五年校驗一次，智能型差壓變送器與手持通信器結(jié)合使用，可遠(yuǎn)離生產(chǎn)現(xiàn)場，尤其是危險或不易到達(dá)的地方，給變送器的運行和維護帶來了極大的方便。注意差動電容的測量原理；智能差壓變送器的特點；智能差壓變送器的使用。小結(jié)1、智能差壓變送器在使用過程中如何維護？思考題壓力表的選擇與安裝壓力檢測儀表是化工生產(chǎn)控制系統(tǒng)中重要的組成部分，正確地選用及安裝是保證壓力檢測儀表在生產(chǎn)過程中發(fā)揮應(yīng)有作用的重要環(huán)節(jié)。壓力檢測儀表的安裝正確與否，直接影響到測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和壓力檢測儀表的使用壽命。壓力表的選擇與安裝CONTENTS壓力檢測儀表的選擇01.壓力檢測儀表的安裝02.PART01壓力檢測儀表的選擇壓力檢測儀表的選擇01儀表測量范圍的確定儀表精度等級的選取儀表類型的選用壓力檢測儀表的選擇01

(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。例如是否需要遠(yuǎn)傳、自動記錄或報警；被測介質(zhì)的物理化學(xué)性能是否對測量儀表提出特殊要求；現(xiàn)場環(huán)境條件對儀表類型有否特殊要求等。例如普通壓力表的彈簧管多采用銅合金，高壓的也有采用碳鋼的，而氨用壓力表彈簧管的材料卻都采用碳鋼，不允許采用銅合金。因為氨氣對銅的腐蝕極強，所以普通壓力表用于氨氣壓力測量時很快就要損壞。

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，只是氧用壓力表禁油。因為油進(jìn)入氧氣系統(tǒng)易引起爆炸。所用氧氣壓力表在校驗時，不能像普通壓力表那樣采用變壓器油作為工作介質(zhì)，并且氧氣壓力表在存放中要嚴(yán)格避免接觸油污。如果必須采用現(xiàn)有的帶油污的壓力表測量氧氣壓力時，使用前必須用四氯化碳反復(fù)清洗，認(rèn)真檢查直到無油污時為止。壓力檢測儀表的選擇01

(2)儀表測量范圍的確定儀表的測量范圍是指該儀表可按規(guī)定的精確度對被測量進(jìn)行測量的范圍，它是根據(jù)操作中需要測量的參數(shù)的大小來確定的。在測量壓力時，為了延長儀表使用壽命，避免彈性元件因受力過大而損壞，壓力表的上限值應(yīng)該高于工藝生產(chǎn)中可能的最大壓力值。根據(jù)“化工自控設(shè)計技術(shù)規(guī)定”，在測量穩(wěn)定壓力時，最大工作壓力不應(yīng)超過測量上限值的2/3；測量脈動壓力時，最大工作壓力不應(yīng)超過測量上限值的1/2；測量高壓壓力時，最大工作壓力不應(yīng)超過

測量上限值的3/5。為了保證測量值的準(zhǔn)確度，所測的壓力值不能太接近于儀表的下限值，亦即儀表的量程不能選得太大，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算出儀表的上、下限后，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)尺的極限值不是任意取一個數(shù)字都可以的，它是由國家主管部門用規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了的。因此，選用儀表的標(biāo)尺極限值時，也只能采用相應(yīng)的規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)值（一般可在相應(yīng)的產(chǎn)品目錄中找到）。壓力檢測儀表的選擇01

(3)儀表精度等級的選取儀表精度是根據(jù)工藝生產(chǎn)上所允許的最大測量誤差來確定的。一般來說，所選用的儀表越精密，則測量結(jié)果越精確、可靠。但不能認(rèn)為選用的儀表精度越高越好，因為越精密的儀表，一般價格越貴，操作和維護越費事。因此，在滿足工藝要求的前提下，應(yīng)盡可能選用精度較低、價廉耐用的儀表。PART02壓力檢測儀表的安裝壓力檢測儀表的安裝02測壓點的選擇010203導(dǎo)壓管的鋪設(shè)壓力表的安裝壓力檢測儀表的安裝02

(1)測壓點的選擇所選擇的測壓點應(yīng)能反映被測壓力的真實大小。為此，必須注意以下幾點。①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、分叉、死角或其他易形成漩渦的地方。②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)壁應(yīng)保持平齊，不應(yīng)有凸出物或毛刺。

③測量液體壓力時，取壓點應(yīng)在管道下部，使導(dǎo)壓管內(nèi)不積存氣體；測量氣體壓力時，取壓點應(yīng)在管道上方，使導(dǎo)壓管內(nèi)不積存液體。壓力檢測儀表的安裝02

(2)導(dǎo)壓管的鋪設(shè)①導(dǎo)壓管粗細(xì)要合適，一般內(nèi)徑為6～l0mm，長度應(yīng)盡可能短，最長不得超過50m，以減少壓力指示的遲緩。如超過50m，應(yīng)選用能遠(yuǎn)距離傳送的壓力表。