《《精编》压力测量及变送》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《精编》压力测量及变送（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章压力测量及变送 弹性式压力计压力 差压变送器压力仪表的选用与校验小结 第一节弹性式压力计 工作原理 利用各种弹性元件受压后产生弹性变形 位移 测量压力 一 弹性元件 常用弹性元件 弹簧管 膜片 膜盒 波纹管 材料 铍青铜 磷青铜 不锈钢 橡胶膜片等 返回 第一节弹性式压力计 仪表由测量系统 指示部分和表壳部分等组成 二 弹簧管压力计 表壳部分 表盖 玻璃和罩壳等组成 测量系统 接头 弹簧管和齿轮传动机构等组成 指示部分 分度盘 指针组成 返回 第一节弹性式压力计 1 测量元件 弹簧管 结构 扁平 中空 截面为扁圆或椭圆形 一端固定 测量端 一端封闭 自由端 弧度270 材料 一般为铜或铜
2、合金 测量氨介质须用氨用压力表 测氧气时 不得沾有油脂或有机物 作用 感受压力信号 并转换为位移信号 原理 k1 与弹簧管横截面几何形状 椭圆度 角度 刚度等有关 返回 第一节弹性式压力计 结论 1 若弹簧管横截面几何形状一定 刚度一定 则 可据位移x变化测量压力P 2 若弹簧管横截面几何形状一定 P一定 则 3 若弹簧管刚度一定 P一定 则 弹簧管长度 x 用于小量程 多圈弹簧管 弹簧管将被测压力转换成自由端位移x 但灵敏度低 需要对其进行放大 返回 P x 刚度 x 量程 截面几何形状改变 x 量程改变 第一节弹性式压力计 2 齿轮传动放大机构 1 第一次放大 杠杆 转过的角度相等 OA
3、OBL x 2 第二次放大 中心齿轮 两齿轮啮合 走过弧长相等 实现转角的放大 弧长不变 OA r 实现弧长的放大 返回 第一节弹性式压力计 3 第三次放大 指针 转过的角度相等 实现弧长的放大 转角不变 结论 弹簧管 返回 指针位移与压力成正比 第一节弹性式压力计 讨论 零点调整 改变指针初始位置或表盘位置 标准表可调整表盘位置 量程调整 可通过调整OB 改变B点位置实现 返回 第一节弹性式压力计 3 游丝 克服因扇形齿轮和中心齿轮的间隙所产生的仪表变差 返回 第一节弹性式压力计 三 电接点压力表 与相应的电气器件配用 可对被测压力系统实现自动控制和发信 报警 工作原理 当指针上的动触点与设
4、定指针的静触点接触时 控制系统的电路断开或接通 达到自动控制和发信的目的 返回 第一节弹性式压力计 四 常用压力表型号 YX 电接点压力表YB 标准表 YO 氧用压力表 YY 乙炔压力表YA 氨用压力表 返回 第一节弹性式压力计 优点 简单可靠 价格低廉 精度高 测量范围宽 0 1 103MPa 缺点 只能就地显示或报警 0 1 0 0 1 0 06 0 15MPa 0 1 1 6 2 5 4 6 10 10nkPa n为正 负自然整数 国家规定的压力仪表测量范围 国家规定的精度等级 0 01 0 02 0 05 0 1 0 16 0 2 0 25 0 4 0 5 1 0 1 5 2 5等 返
5、回 第二节压力 差压变送器 一 变送器的作用 将被测参数 P L T F 转换成标准统一信号 4 20mA 20 100kPa 0 10mA等 远传 供显示 记录 控制 运算 报警等 返回 第二节压力 差压变送器 二 变送器的输入输出关系 输入 Xmin Xmax变送器测量范围 L Xmax Xmin变送器量程 输出 Ymin Ymax输出信号范围 不同类型的变送器 其能源及输出的标准信号范围不同 输出信号能源气动变送器 20 100kPa140kPa70年代 80年代中电动变送器 电 型0 10mA 220VAC80年代中 90年代初电 型4 20mA24VDC90年代初 其他类型 变送器的
6、输入X和输出Y一般为线性关系 返回 第二节压力 差压变送器 例1 一电 型压力变送器 测量范围2 10MPa 测得信号为12mA时 所测压力是多少MPa 当所测压力为7 6MPa时 输出为多少mA 变送器输出与测量值的换算 测量值与变送器输出的换算 各种输出与被测参数满足线性关系的变送器均可适用 返回 第二节压力 差压变送器 三 变送器的连线方式 1 四线制 四根导线与变送器相连 两根为电源线 两根为信号线 电动 电动 电源 220VAC24VDC信号 0 10mA4 20mA 2 二线制 两根导线与现场变送器相连 既是电源线又是信号线 电源与负载串联接入变送器 电源 24VDC信号 4 20
7、mA 前者电缆成本高 故障率高 返回 第二节压力 差压变送器 四 电容式压力 差压 变送器 1 测压部件 由中心感压膜片 动电极 与正负压两侧弧形电极 固定电极 形成电容Ci1 Ci2 P1 P2时 Ci1 Ci2 感压膜片产生位移 实现由差压向电容的转换 测压部件结构图 Ci2 Ci1 d2 d1 返回 P 0时 第二节压力 差压变送器 差动电容的相对变化值与被测差压成正比 2 传送部分 任务是将转换成标准信号4 20mADC电流输出 K1 由电极面积与刚度决定的系数 返回 第二节压力 差压变送器 1151电容式差压变送器 返回 3051电容式差压变送器 返回 第二节压力 差压变送器 第三节
8、压力仪表的选用与校验 1 测量范围的选择 稳定压力 K 3 2脉动压力 K 2高压 10MPa K 5 3 根据被测压力的最大 最小值求出仪表的上 下限 P KP测 P测 被测压力值 国家规定的压力仪表测量范围 0 1 0 0 1 0 06 0 15MPa 0 1 1 6 2 5 4 6 10 10nkPa n为正 负自然整数 即Pmax P 且P测min 1 3 Pmin Pmax 据计算值 在国家规定测量范围中选择 P值 且满足被测压力最小值不应低于仪表测量范围的1 3 一 压力仪表的选用 返回 2 精度等级的选择 国家规定的精度等级 0 01 0 02 0 05 0 1 0 16 0 2
9、 0 25 0 4 0 5 1 0 1 5 2 5等 根据工艺允许的最大绝对误差和选定的仪表量程 计算仪表qmax 在国家规定的精度等级中确定精度 3 仪表类型的选择 所选精度等级加上 后应小于或至少等于工艺允许的仪表最大引用误差qmax 根据被测介质的性质 是否提出特殊要求 是否需信号远传以及现场环境条件等对仪表类型进行选择 第三节压力仪表的选用与校验 q允 qmax 返回 例2 需要就地测量某储罐的压力 被测介质的工作压力为6 0MPa 要求最大测量误差不能超过被测压力的 2 仪表应如何选择 解 普通弹簧管压力表 测量范围选择 因为测量的储罐压力变化应比较平稳 则 精度选择 根据题意 工艺
10、所允许的最大绝对误差为 仪表要求最大引用误差为 仪表允许最大引用误差为 选择结果 普通弹簧管压力表 测量范围0 10MPa 精度1 0级 第三节压力仪表的选用与校验 测量范围 0 10MPa 精度应为 1 0级 返回 选择类型 作为就地指示表 没有其它特殊要求 某测温仪表的测量范围为0 1000 据工艺要求温度测量误差不得超过 7 应如何选择仪表精度才能满足要求 结论 q允 qmax且q允 hmax q允 qmax且q允 hmax 根据工艺要求选择仪表精度等级 去掉 与 号 此值介于0 5和1 0级之间 若选择等级1 0级的仪表 其允许误差为 1 0 超过工艺允许的最大误差 仪表允许的最大引用
11、误差应为 例3 根据仪表校验数据确定精度等级 故应选择0 5级精度 第三节压力仪表的选用与校验 返回 二 校验 1 校验方法 第三节压力仪表的选用与校验 1 将被校表的示值与标准压力比较 2 将被校表与标准表示值在相同条件下进行比较 标准表允许绝对误差应小于等于被校表允许绝对误差的1 3 标准仪表的选择原则 要求标准表的测量上限应比被校表大一档 a标允 1 3 a被允 返回 3 校验方法 第三节压力仪表的选用与校验 平衡关系为 A 测量活塞截面积 W W0 砝码和测量活塞 托盘 重量 P 被测压力 活塞式压力计 2 校验仪器 1 在被校表的测量范围内均匀选择5点以上 并应包括上 下限 2 确保
12、得到正 反行程误差 3 为减小读数误差 误差值应在标准表上读取 4 根据校验数据处理 最终按精度等级要求得出结论 返回 活塞式压力计 例4 0 10MPa 2 5级压力表 使用一段时间后 需检验其是否合格 请选用合适的标准表 对压力表进行校验的数据如下 判断是否合格 标准表 测量范围0 16MPa 精度0 5级 第三节压力仪表的选用与校验 amax 0 16MPa max 0 2MPa 满足q允 qmax和q允 hmax 则合格 返回 小结 弹簧管压力表弹性元件弹性变形P P x 电容式变送器差动电容P P C 如何将差压转化成电容 三 压力仪表的选用与校验 1 选择 据测量值选量程 据误差要求选精度 据介质性质及使用要求选类型 2 校验 标准压力法 标准表法 准表的选择原则 校验方法 注意问题 各种变送器的作用 输出与输入的换算关系 接线方式 一 弹性式压力计 二 压力 压差变送器 返回
