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1、,压力检测与变送原理,一、概述 压力是工业生产中的重要参数之一，为了保证生产正常运行，必须对压力进行监测和控制。这里所说的压力，实际上是物理概念中的压强，即垂直作用在单位面积上的力。 在压力测量中，常用绝对压力、表压力、负压力或真空度之分。所谓绝对压力是指被测介质作用在容器单位面积上的全部压力，用符号pj表示。用来测量绝对压力的仪表称为绝对压力表。地面上的空气柱所产生的平均压力称为大气压力，用符号pq表示。用来测量大气气压力的仪表叫气压表。绝对压力与大气压力之差。称为表压力，用符号pb表示。即pb=pj-pq。当绝对压力值小于大气压力值时，表压力为负值（即负压力），此负压力值的绝对值，称为真空
2、度，用符号pz表示。用来测量真空度的仪表称为真空表。既能测量压力值又能测量真空度的仪表叫压力真空表。,压力的基本概念,压力的国际单位为“帕斯卡”，简称“帕”（Pa）。 除此之外，工程界长期使用许多不同的压力计量单位。如“工程大气压”、“标准大气压”、“毫米汞柱”，气象学中还用“巴”（bar）和“托”为压力单位。这些单位在一些进口仪表说明书上可能还会见到。,压力单位转换对照表,二、压力的测量与压力计的选择 压力测量原理可分为液柱式、弹性式、电阻式、电容式、电感式和振频式等等。压力计测量压力范围宽广可以从超真空如13310-13Pa直到超高压280MPa。压力计从结构上可分为实验室型和工业应用型。
3、压力计的品种繁多。因此根据被测压力对象很好地选用压力计就显得十分重要。,1就地压力指示 当压力在2.6Kpa时,可采用膜片式压力表、波纹管压力表和波登管压力表。如接近大气压的低压检测时，可用膜片式压力表或波纹管式压力表。 2远距离压力显示 若需要进行远距离压力显示时，一般用气动或电动压力变压器，也可用电气压力传感器。当压力范围为140280MPa时，则应采用高压压力传感受器。当高真空测量时可采用热电真空计。 3多点压力测量 进行多点压力测量时，可采用巡回压力检测仪。 若被测压力达到极限值需报警的，则应选用附带报警装置的各类压力计。,正确选择压力计除上述几点考虑外，还需考虑以下几点。 （1）量程
4、的选择根据被测压力的大小确定仪表量程。对于弹性式压力表，在测稳定压力时，最大压力值应不超过满量程的3/4；测波动压力时，最大压力值应不超过满量程的2/3。最低测量压力值应不低于全量程的1/3。 （2）精度选择根据生产允许的最大测量误差，以经济、实惠的原则确定仪表的精度级。一般工业用压力表1.5级或2.5级已足够,科研或精密测量用0.5级或0.35级的精密压力计或标准压力表。,（3）使用环境及介质性能的考虑环境条件恶劣，如高温、腐蚀、潮湿、振动等，被测介质的性能，如温度的高低、腐蚀性、易结晶、易燃、易爆等等，以此来确定压力表的种类和型号。 （4）压力表外形尺寸的选择现场就地指示的压力表一般表面直
5、径为100mm，在标准较高或照明条件关差的场合用表面直径为200250mm的，盘装压力表直径为150mm，或用矩形压力表。,压力表 原理：压力表通过表内的敏感元件（波登管、膜盒、波纹管）的弹性形变，再由表内机芯的转换机构将压力形变传导至指针，引起指针转动来显示压力。,性能分类： 普通型（标准）、蒸汽用普通型（M）、耐热型（H）、耐振型（V）、蒸汽用耐振型（MV）耐热耐振型（HV）。,弹性敏感元件：波登管、波纹管、 隔膜 波登管压力表 波登管敏感元件是弯成圆形，截面积显椭圆形的弹性C形管。测量介质的压力作用在波动管的内侧，这样波登管椭圆截面会趋于圆形截面。由于波登管微小变形，形成一定的环应力。此
6、环应力会使波登管向外延伸。由于弹性波登管头部没有固定，其就会产生小小变形，其变形的大小取决于测量介质的压力大小。波登管的变形通过机芯间接地由指针显示测量介质的压力。,膜盒压力表 膜盒敏感元件由两块连接在一起的显圆形波浪的膜片组成。测量介质的压力作用在膜盒腔内侧，由此所产生的变形可用来间接测量介质的压力。压力值的大小由指针显示。膜盒压力表一般用来测量气体的压力，并能测量微压、过压保护在一定程度上也是可以的。当几个膜盒敏感元件叠在一起后会产生较大的传递力来测量极微小的压力。,径向型、轴向型 径向型：指压力表的连接口径与表盘成I型 轴向型：指压力表的连接口径与表盘T型,压力表的种类 1 室内型压力表
7、：A AA A=60 AC C=75 AE E=100 AG G=150 AJ J=200 2 室外型压力表：B BA A=60 BAC C=75 BE E=100 BG G=150 BJ J=200 BL L=300 3 高压表：GH 700MPa 4 差压表：DG 5 双指针压力表：GD1 6 耐震型压力表：GV 7 带接点压力表：JM JC CD（耐压防爆）,型号 类型 压力范围 应用行业 A 室内型压力表 040kPa、0100MPa、-0.10MPa、-0.13.5MPa 一般工业用 B 室外型压力表 040kPa、0100MPa、-0.10MPa、-0.13.5MPa 一般工业用
8、DG 差压表 00.05kPa、030kPa、0.01-0.04kPa、-0.13.5kPa 一般工业用 GV 耐振型压力表 00.1MPa、0200MPa、-0.10MPa、-0.12MPa 用于强烈振动的场合 JM 带微动开关 01.5MPa、0100MPa、-0.10MPa、-0.12MPa 一般工业用 JC 带触点开关 01.5kPa、070MPa、-0.10MPa、-0.12MPa 一般工业用 SU 卫生型压力表 00.1MPa、05MPa、-0.10MPa、-0.12MPa 食品、化妆品、制药 CD 防爆型带接点压力表 00.1MPa、070MPa、-0.10MPa、-0.12MP
9、a,压力表的安装 1、测压点的选择，所选择的测压点能反映被测压力的真实情况。 （1）要选在被测介质直线流动的管段部分，不要选在管路拐弯、分叉、死角或其它易形成漩涡的地方。 （2）测量流动介质的压力时，应使取压力点与流动方向垂直，清除钻孔毛刺。 （3）测量液体压力时，取压点应在管道下部，使导压管内不积存气体，测量气体时，取压点应在管道上方，使导压管内不积存液体。 2、导压管铺设 （1）导压管粗细合适，一般内径610mm，长度35m。 （2）当被测介质易冷凝或冻结时，必须加保温伴热管线。 （3）取压口到压力表之间应装切断阀，应靠近取压口。,3、压力表的安装 （1）压力表应安装在易观察和检修的地方。
10、 （2）安装地点应力求避免振动和高温影响。 （3）测量蒸汽压力时应加装凝液管，以防止高温蒸汽直接和测压元件接触；对于有腐蚀介质时，应加装充有中性介质的隔离罐等。总之，针对具体情况（如高温、低温、腐蚀、结晶、沉淀、粘稠介质等），采取相应的防护措施。 压力表的连接处应加装密封垫片，一般低于80及2MPa压力用石棉纸板或铝片，温度及压力更高时（50MPa）用退火紫铜或铅垫。另外还要考虑介质的影响，例如测氧气的压力表不能用带油或有机化合物的垫片，否则会引起爆炸。测量乙炔压力时禁止用铜垫。,压力表选用及使用中的注意事项 压力类仪表是常见的计量器具广泛应用于各个领域。它能直观地显示出各个工序环节的压力变化
11、洞察产品或介质流程中的条件形成监视生产运行过程中的安全动向并通过自动连锁或传感装置构筑了一道迅速可靠的安全保障为防范事故、保障人身和财产安全发挥了重要作用。 (1)量程：装在锅炉、压力容器上的压力表，其最大量程（表盘上刻度极限值）应与设备的工作压力相适应。压力表的量程一般为设备工作压力的1.5 - 3 倍，最好取2 倍。若选用的压力表量程过大，由于同样精度的压力表，量程越大，允许误差的绝对值和肉眼观察的偏差就越大，则会影响压力读数的准确性；反之，若选用的压力表量程过小，设备的工作压力等于或接近压力表的刻度极限，则会使压力表中的弹性元件长期处于最大的变形状态，易产生永久变形，引起压力表的误差增大
12、和使用寿命降低。另外压力表的量程过小，万一超压运行，指针越过最大量程接近零位，而使操作人员产生错觉，造成更大的事故。因此压力表的使用压力范围，应不超过刻度极限的60 - 70 。 (2)工作用压力表的精度是以允许误差占表盘刻度极限值的百分数来表示的。精度等级一般都标在表盘上，选用压力表时，应根据设备的压力等级和实际工作需要来确定精度。,(3)表盘直径为了使操作人员能准确地看清压力值，压力表的表盘直径不应过小，如果压力表装得较高或离岗位较远，表盘直径应增大。 (4)压力表用于测量的介质如果有腐蚀性，那么一定要根据腐蚀性介质的具体温度、浓度等参数来选用不同的弹性元件材料，否则达不到预期的目的。 (
13、5)日常重视使用维护,定期进行检查、清洗并做好使用情况记录。 (6)压力表一般检定周期为半年。强制检定是保障压力表技术性能可靠、量值传递准确、有效保证安全生产的法律措施。,使用与维护 : (1)仪表必须垂直：安装时应使用17mm 扳手旋紧，不应强扭表壳；运输时应避免碰撞。 (2)仪表使用宜在周围环境温度为-25 - 55 。 (3)使用工作环境振动频率25 Hz， 振幅不大于1 mm 。 (4)使用中因环境温度过高仪表指示值不回零位或出现示值超差，可将表壳上部密封橡胶塞剪开，使仪表内腔与大气相通即可。 (5)仪表使用范围，应在上限的1 / 3 一2 / 3 之间。 (6)在测量腐蚀性介质、可能
14、结晶的介质、粘度较大的介质应加隔离装置。,IP防护等级 IP（INTERNATIONALPROTECTION）防护登记系统是由IEC（INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION）所起草的。将仪表依起防尘防湿之特性加以分级。这里所指的外物含工具，人的手指等均不可接触到仪表内之带电部分，以免触电。IP樊护等级是由两个数字所组成，第一个数字表示仪表离尘、防止外物侵入的等级，第二个数字表示仪表防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高，两个标示数字所表示的防护等级如表一及表二。,表一：第一个标示特性号码（数字）所指示的防护程度 第一个标示数字 防护等
15、级 定义 0 没有防护 对外界的人或无特殊防护 。 1 防止大于50mm的固体物（直径大于50mm）的外物侵入 。 2 防止大于12mm的固体物（直径大于12mm）外物侵入。 3 防止大于2.5mm的固体物侵入 防止直径或厚度大于2.5mm的工具、电线或类似的细节小外物侵入。 4 防止大于1.0mm的固体物侵入 防止直径或厚度大于1.0mm的工具、电线或类似的细节小外物侵入。 5 防尘 完全防止外物侵入，虽不能完全防止灰尘进入，但侵入的灰尘量并不会影响仪表的正常工作。 6 防尘 完全防止外物侵入，且可完全防止灰尘进入。,表二：第二个标示特性号码（数字）所指示的防护程度 第二个标示数字 防护等级
16、 定义 0 没有防护 没有防护 。 1 防止滴水侵入 垂直滴下的水滴（如凝结水）对仪表不会造成有害影响。 2 倾斜15度时仍可防止滴水侵入 当仪表由垂直倾斜至15度时，滴水对仪表不会造成有害影响 。 3 防止喷洒的水侵入 防雨，或防止与垂直的夹角小于60度的方向所喷洒的水进入仪表造成损害。 4 防止飞溅的水侵入 防止个方向飞溅而来的水进入仪表造成损害。 5 防止喷射的水侵入 防止来自各方向喷嘴射出的水进入仪表内造成损害。 6 防止大浪的侵入 装设于甲板上的仪表，防止因大浪的侵袭而进入造成损坏。 7 防止浸水时水的侵入 仪表浸在水中一定时间或水压在一定的标准以下能确保不因进水而造成损坏。 8 防止沉没时水的侵入 仪表无限期的沉没在指定水压的状况下，能确保不因进水而造成损坏。,电接点压力表
