《压力检测培训资料(PowerPoint 56页)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《压力检测培训资料(PowerPoint 56页)（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 化工仪表自动化化工仪表自动化化工仪表及自动化化工仪表及自动化第二章第二章 压力检测压力检测 v压力单位及测压仪表压力单位及测压仪表v弹性式压力计弹性式压力计v弹性元件弹性元件v弹簧管压力表弹簧管压力表v电气式压力计电气式压力计v应变片式压力传感器应变片式压力传感器v压阻式压力传感器压阻式压力传感器v电容式压力传感器电容式压力传感器1目录：目录：v智能式变送器智能式变送器v智能变送器的特点智能变送器的特点v智能变送器的结构原理智能变送器的结构原理v压力计的选用及安装压力计的选用及安装v压力计的选用压力计的选用v压力计的安装压力计的安装常用压力表电接点压力表电接点压力表 HAKK-EKA110A
2、差压变送器差压变送器 45液柱式压力计液柱式压力计液柱式压力计液柱式压力计概述概述6 在化工生产中在化工生产中, , 压力压力是指由气体或液体均匀垂直地是指由气体或液体均匀垂直地作用于单位面积上的力。作用于单位面积上的力。 在工业生产过程中在工业生产过程中, ,压力往往是重要的操作参数之一压力往往是重要的操作参数之一。 压力的压力的检测与控制检测与控制, ,对保证生产过程正常进行对保证生产过程正常进行, ,达到达到高产、优质、低消耗和安全是十分重要的。高产、优质、低消耗和安全是十分重要的。 第一节第一节 压力单位及测压仪表压力单位及测压仪表压力压力是指均匀垂直地作用在单位面积上的力。压力压力的
3、单位为帕斯卡，简称帕（Pa）7第一节第一节 压力单位及测压仪表压力单位及测压仪表 为了使大家了解国际单位制中的压力单位（Pa或MPa）与过去的单位之间的关系，下面给出几种单位之间的换算关系表。 89压力单压力单位位帕帕/Pa/Pa兆帕兆帕/ / MPaMPa工程大气压工程大气压/ (kgf/cm/ (kgf/cm2 2) )物理大气压物理大气压/ atm/ atm汞柱汞柱/ / mmHgmmHg水柱水柱/ / mHmH2 2O O（磅（磅/ /英寸英寸2 2）/ / （1b/in1b/in2 2）巴巴/bar/bar帕帕1 11 110106 61.01971.01971010- -5 59.
4、8699.8691010-6-67.5017.5011010-3-31.01971.01971010-4-41.4501.4501010-4-41 11010-5-5兆帕兆帕1 110106 61 110.19710.1979.8699.8697.5017.50110103 31.01971.019710102 21.4501.45010102 21010工程大工程大气压气压9.8079.80710104 49.8079.8071010-2-21 10.96780.9678735.6735.610.0010.0014.2214.220.98070.9807物理大物理大气压气压1.01331.0
5、13310105 50.101330.101331.03321.03321 176076010.3310.3314.7014.701.01331.0133汞柱汞柱1.33321.333210102 21.33321.33321010-4-41.35951.35951010- -3 31.31581.31581010- -3 31 10.01360.01361.9341.9341010-2-21.33321.33321010-3-3水柱水柱9.8069.80610103 39.8069.8061010-3-30.10000.10000.096780.0967873.5573.551 11.422
6、1.4220.09800.09806 6（磅（磅/ /英寸英寸2 2）6.8956.89510103 36.8956.8951010-3-30.070310.070310.068050.0680551.7151.710.70310.70311 10.06890.06895 5巴巴1 110105 50.10.11.01971.01970.98690.9869750.1750.110.19710.19714.5014.501 1表3-1 各种压力单位换算表第一节第一节 压力单位及测压仪表压力单位及测压仪表10在压力测量中，常有在压力测量中，常有表压、绝对压力、负压或真空度表压、绝对压力、负压或真
7、空度之分。之分。 当被测压力低于大气压力时，一般用负压或真空度来表示。当被测压力低于大气压力时，一般用负压或真空度来表示。p表P真P绝P绝大气压力线大气压力线 零线零线图2-1绝对压力、表压、负压（真空度）的关系第一节第一节 压力单位及测压仪表压力单位及测压仪表11测量压力或真空度的仪表按照其转换原理的不同，分为四类。测量压力或真空度的仪表按照其转换原理的不同，分为四类。1.1.1.1.液柱式压力计液柱式压力计液柱式压力计液柱式压力计 它根据流体静力学原理，将被测压力转换成液柱高度进行测量。它根据流体静力学原理，将被测压力转换成液柱高度进行测量。 按其结构形式的不同按其结构形式的不同按其结构形
8、式的不同按其结构形式的不同 有U形管压力计、单管压力计等 优点优点优点优点这类压力计结构简单、使用方便 缺点缺点缺点缺点 其精度受工作液的毛细管作用、密度及视差等因素的影响，测量范围较窄，一般用来测量较低压力、真空度或压力差。 13第一节第一节 压力单位及测压仪表压力单位及测压仪表2.2.2.2.弹性式压力计弹性式压力计弹性式压力计弹性式压力计 它是将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。 3.3.3.3.电气式压力计电气式压力计电气式压力计电气式压力计 它是通过机械和电气元件将被测压力转换成电量（如电压、电流、频率等）来进行测量的仪表。 14种类种类 弹簧管压力计、波纹管压力计及膜式压
9、力计等。弹簧管压力计、波纹管压力计及膜式压力计等。15种类种类 电容式、电阻式、电感式、应变片式和霍尔片式等电容式、电阻式、电感式、应变片式和霍尔片式等压力计。压力计。16第一节第一节 压力单位及测压仪表压力单位及测压仪表4.4.4.4.活塞式压力计活塞式压力计活塞式压力计活塞式压力计 它是根据水压机液体传送压力的原理，将被测压力转换成活塞上所加平衡砝码的质量来进行测量的。 优点优点优点优点缺点缺点缺点缺点测量精度很高，允许误差可小到0.05%0.02%。 结构较复杂，价格较贵。 17第二节第二节 弹性式压力计弹性式压力计18定义定义定义定义 弹性式压力计弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件，
10、在被测介质压力的作用下，使弹性元件受压后产生弹性变形的原理而制成的测压仪表。 优点优点优点优点 具有结构简单、使用可靠、读数清晰、牢固可靠、价格低廉、测量范围宽以及有足够的精度等优点。 可用来测量几百帕到数千兆帕范围内的压力。 第二节第二节 弹性式压力计弹性式压力计19 一、一、弹性元件弹性元件 弹性元件是一种简易可靠的测压敏感元件。当测压范围不同时，所用的弹性元件也不一样。 图2-2弹性元件示意图弹簧管式弹性元件如图如图(a)(a)和和(b)(b)所示，所示，波纹管式弹性元件如图如图(e)(e)所示，所示，薄膜式弹性元件如图如图(c)(c)和和(d)(d)所示。所示。单圈弹簧管是弯成单圈弹簧
11、管是弯成270270度圆弧的空心金度圆弧的空心金属管，其截面为扁属管，其截面为扁圆形或椭圆形等。圆形或椭圆形等。20 扁圆形扁圆形 椭圆形椭圆形 半圆形半圆形 双圆形双圆形 8字形字形 厚壁扁圆形厚壁扁圆形弹簧管的各种横截面图弹簧管的各种横截面图21膜片膜盒膜片、膜盒膜片、膜盒22v一个周围为波纹状的薄壁金属筒体一个周围为波纹状的薄壁金属筒体波纹管波纹管231弹簧管；2 拉杆；3 扇形齿轮；4 中心齿轮；5 指针；6 面板；7 游丝；8 调整螺丝；9 接头弹簧压力表弹簧压力表弹簧压力表弹簧压力表第二节第二节 弹性式压力计弹性式压力计24 二、弹簧管压力表二、弹簧管压力表 分分分分类类类类使用的
12、测压元件使用的测压元件 单圈弹簧管压力表与多圈单圈弹簧管压力表与多圈弹簧管压力表。弹簧管压力表。 用途用途 普通弹簧管压力表，耐腐蚀的氨普通弹簧管压力表，耐腐蚀的氨用压力表、禁油的氧气压力表等。用压力表、禁油的氧气压力表等。 第二节第二节 弹性式压力计弹性式压力计25第二节第二节 弹性式压力计弹性式压力计基本测量原理基本测量原理基本测量原理基本测量原理 单圈弹簧管是一根弯成270圆弧的椭圆截面的空心金属管子。管子的自由端B封闭，另一端固定在接头上。当通入被测的压力p后，由于椭圆形截面在压力p的作用下，将趋于圆形，而弯成圆弧形的弹簧管也随之产生扩张变形。同时，使弹簧管的自由端B产生位移。输入压力
13、p越大，产生的变形也越大。由于输入压力与弹簧管自由端B的位移成正比，所以只要测得B点的位移量，就能反映压力p的大小。 注意注意注意注意：弹簧管自由端：弹簧管自由端B的位移量一般很小，直接显示有困难，的位移量一般很小，直接显示有困难，所以必须通过放大机构才能指示出来。所以必须通过放大机构才能指示出来。 26第二节第二节 弹性式压力计弹性式压力计 在在化化工工生生产产过过程程中中，常常需需要要把把压压力力控控制制在在某某一一范范围围内内，即即当当压压力力低低于于或或高高于于给给定定范范围围时时，就就会会破破坏坏正正常常工工艺艺条条件件，甚甚至至可可能能发发生生危危险险。这这时时就就应应采采用用带带
14、有有报报警警或或控控制制触触点点的的压压力力表表。将将普普通通弹弹簧簧管管压压力力表表稍稍加加变变化化，便便可可成成为为电电接接点点信信号号压压力力表表，它它能能在在压压力力偏偏离离给给定定范范围围时时，及及时时发发出出信信号号，以以提提醒操作人员注意或通过中间继电器实现压力的自动控制。醒操作人员注意或通过中间继电器实现压力的自动控制。 警惕！警惕！警惕！警惕！27弹簧管压力表弹簧管压力表 28第二节第二节 弹性式压力计弹性式压力计图2-4 电接点信号压力表1，4 静触点；2 动触点；3 绿灯；5 红灯 压力表指针上有动触点2，表盘上另有两根可调节指针，上面分别有静触点1和4。当压力超过上限给
15、定数值时，2和4接触，红色信号灯5的电路被接通，红灯发亮。若压力低到下限给定数值时，2与1接触，接通了绿色信号灯3的电路。1、4的位置可根据需要灵活调节。 29电接点压力表电接点压力表 30第三节第三节 电气式压力计电气式压力计定义定义定义定义电电气气式式压压力力计计是一种能将压力转换成电信号进行传输及显示的仪表。 31优点优点优点优点1. 该仪表的测量范围较广测量范围较广，分别可测710-5Pa至5102MPa的压力，允许误差可至0.2； 2. 由于可以远距离传送信号，所以在工业生产过程中可以实现压力自动控制和报警，并可与工业控制机联用。 第三节第三节 电气式压力计电气式压力计组成组成组成组
16、成 一般由压力传感器、测量电路和信号处理装置所组成。常用的信号处理装置有指示仪、记录仪以及控制器、微处理机等。 图2-5 电气式压力计组成方框图3233第三节第三节 电气式压力计电气式压力计 一、应变片压力传感器一、应变片压力传感器 应应应应变变变变片片片片式式式式压压压压力力力力传传传传感感感感器器器器利利用用电电阻阻应应变变原原理理构构成成。电电阻阻应应变变片片有有金金属属和和半半导导体体应应变变片片两两类类，被被测测压压力力使使应应变变片片产产生生应应变变。当当应应变变片片产产生生压压缩缩（拉拉伸伸）应应变变时时，其其阻阻值值减减小小（增增加加），再再通通过过桥桥式式电电路路获获得得相相应应的的毫毫伏伏级级电电势势输输出出，并并用用毫毫伏伏计计或或其其他他记记录仪表显示出被测压力，从而组成应变片式压力计。录仪表显示出被测压力，从而组成应变片式压力计。 图2-6 应变片压力传感器示意图1应 变筒 ； 2外 壳 ；3密 封膜片第三节第三节 电气式压力计电气式压力计 二、压阻式压力传感器二、压阻式压力传感器二、压阻式压力传感器二、压阻式压力传感器 压阻式压力传感器压阻式压力传感器压阻式
