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1、第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表检测仪表与传感器检测仪表与传感器一、压力单位及测量仪表一、压力单位及测量仪表二、弹性式压力计二、弹性式压力计三、电气式压力计三、电气式压力计四、智能型压力变送器四、智能型压力变送器五、压力计的选用及安装五、压力计的选用及安装第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表n一、压力单位及测量仪表一、压力单位及测量仪表压力压力压力压力是指均匀垂直地作用在单位面积上的力。是指均匀垂直地作用在单位面积上的力。压力压力压力压力的单位为帕斯卡，简称帕（的单位为帕斯卡，简称帕（Pa）压力压力单位单位帕帕/Pa兆帕兆帕/MPa工程大气工程大气压压/(kgf/cm2)物理大气压
2、物理大气压/atm汞柱汞柱/mmHg水柱水柱/mH2O（磅（磅/英寸英寸2）/（1b/in2）巴巴/bar帕帕1110106 61.01971 10 0-5-59.8691010-6-67.5011010-3-31.01971 10 0-4-41.4501010-4-411010-5-5兆帕兆帕110106 61 110.1979.8697.50110103 31.01971 10 02 21.45010102 210工程工程大气大气压压9.80710104 49.8071010-2-210.9678735.610.0014.220.9807物理物理大气大气压压1.013310105 50.1
3、01331.0332176010.3314.701.0133汞柱汞柱1.333210102 21.33321010-4-41.35951 10 0-3-31.31581010-3-310.01361.9341010-2-21.33321010-3-3水柱水柱9.80610103 39.8061010-3-30.10000.0967873.5511.4220.09806（磅（磅/英英寸寸2）6.89510103 36.8951010-3-30.070310.0680551.710.703110.06895巴巴110105 50.11.01970.9869750.110.19714.501各种压力
4、单位换算表第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表p表P真P绝P绝大气压力线大气压力线绝对压力的零线绝对压力的零线在压力测量中，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。绝对压力、表压、负压（真空度）的关系第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表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
5、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式的不同按其结构形式的不同有有U形管压力计、单管压力计等形管压力计、单管压力计等 优点优点优点优点结构简单、使用方便结构简单、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。量较低压力、真空度或压力差。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表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
6、测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。它是将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表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、电容、频率等）来进行测量的仪表。电压、电流、电容、频率等）来进行测量的仪表。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表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
7、质量来进行测量的。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。结构较复杂，价格较贵。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表n二、弹性式压力计二、弹性式压力计定义定义定义定义 弹性式压力计弹性式压力计弹性式压力计弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件，是利用各种形式的弹性元件，在被测介质压力的作用下，使弹性元件受压后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。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、
8、读数清晰、牢具有结构简单、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固可靠、价格低廉、测量范围宽以及有足够的精度等优点。精度等优点。可用来测量几百帕到数千兆帕范围内的压可用来测量几百帕到数千兆帕范围内的压力。力。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表1.1.1.1.弹性元件弹性元件弹性元件弹性元件 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。同时，所用的弹性元件也不一样。弹性元件示意图弹性元件示意图 弹簧管式弹性元件弹簧管式弹性元件如图如图如图如图(a)(a)(a)(a)和和和和(b)(
9、b)(b)(b)所示，所示，所示，所示，波纹管式弹性元件波纹管式弹性元件如如如如图图图图(e)(e)(e)(e)所示，所示，所示，所示，薄膜式弹性元件薄膜式弹性元件如图如图如图如图(c)(c)(c)(c)和和和和(d)(d)(d)(d)所示。所示。所示。所示。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表1.1.1.1.弹性元件弹性元件弹性元件弹性元件 弹簧管一端开口，作为固定端，被测压力从开口端接入到弹簧管一端开口，作为固定端，被测压力从开口端接入到弹簧管内腔，另一端封闭作为自由端，可以自由移动弹簧管内腔，另一端封闭作为自由端，可以自由移动。输入。输入。输入。输入压力压力压力压力p p p p与自
10、由端的位移成正比，只要测得自由端的位移量就与自由端的位移成正比，只要测得自由端的位移量就与自由端的位移成正比，只要测得自由端的位移量就与自由端的位移成正比，只要测得自由端的位移量就能反映压力能反映压力能反映压力能反映压力p p p p的大小。的大小。的大小。的大小。弹簧管式弹性元件弹簧管式弹性元件如图如图如图如图(a)(a)(a)(a)和和和和(b)(b)(b)(b)所示，所示，所示，所示，第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表1.1.1.1.弹性元件弹性元件弹性元件弹性元件 薄膜式弹性元件薄膜式弹性元件如图如图如图如图(c)(c)(c)(c)和和和和(d)(d)(d)(d)所示所示所示所示
11、。薄膜式弹性元件可以分为薄膜式弹性元件可以分为膜片和膜盒膜片和膜盒等，在压力作用下产生等，在压力作用下产生变形，从而产生位移。变形，从而产生位移。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表1.1.1.1.弹性元件弹性元件弹性元件弹性元件 波纹管式弹性元件在受到轴向力作用时能产生较大的伸长或波纹管式弹性元件在受到轴向力作用时能产生较大的伸长或收缩位移，灵敏度较高，适合低压信号收缩位移，灵敏度较高，适合低压信号。(e)(e)波纹管式弹性元件波纹管式弹性元件如图如图如图如图(e)(e)(e)(e)所示。所示。所示。所示。使用的测压元件使用的测压元件用途用途第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表2.2
12、.2.2.弹簧管压力表弹簧管压力表弹簧管压力表弹簧管压力表分分分分类类类类1弹簧管；弹簧管；2 拉杆；拉杆；3 扇形扇形齿轮；齿轮；4 中心齿轮；中心齿轮；5 指针；指针；6 面板；面板；7 游丝；游丝；8 调整螺调整螺丝；丝；9 接头接头弹簧管压力表弹簧管压力表弹簧管压力表弹簧管压力表单圈弹簧管压力表单圈弹簧管压力表多圈弹簧管压力表。多圈弹簧管压力表。普通弹簧管压力表普通弹簧管压力表耐腐蚀的氨用压力表耐腐蚀的氨用压力表禁油的氧气压力表等禁油的氧气压力表等第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表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单圈弹簧管是一根弯成27027
13、0圆弧的椭圆截面的空心金圆弧的椭圆截面的空心金属管子。管子的自由端属管子。管子的自由端B封闭，另一端固定在接头上。当封闭，另一端固定在接头上。当通入被测的压力通入被测的压力p后，由于椭圆形截面在压力后，由于椭圆形截面在压力p的作用下，将的作用下，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，使弹簧管的自由端时，使弹簧管的自由端B产生位移。输入压力产生位移。输入压力p越大，产生越大，产生的变形也越大。由于输入压力与弹簧管自由端的变形也越大。由于输入压力与弹簧管自由端B的位移成正的位移成正比，所以只要测得比，所以只要测得B点的位移量，
14、就能反映压力点的位移量，就能反映压力p的大小。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。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表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
15、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，以以提提醒醒操操作作人人员员注注意意或或通过中间继电器实现压力的自动控制通过中间继电器实现压力的自动控制。警惕！警惕！警惕！警惕！第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表电接点信号压力表电接点信号压力表1，4 静触点；静触点；2 动触动触点；点；3 绿灯；绿灯；5 红灯红灯 压压力力表表指指针针上上有有动动触触点点2 2，表表盘盘上上另另有有两两根根可可调调节节指指针针，上上面面分分别别有有静静触触点点1 1和和4 4。当当压压力力超超
16、过过上上限限给给定定数数值值时时，2 2和和4 4接接触触，红红色色信信号号灯灯5 5的的电电路路被被接接通通，红红灯灯发发亮亮。若若压压力力低低到到下下限限给给定定数数值值时时，2 2与与1 1接接触触，接接通通了了绿绿色色信信号号灯灯3 3的的电电路路。1 1、4 4的位置可根据需要灵活调节。的位置可根据需要灵活调节。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表n三、电气式压力计三、电气式压力计定义定义定义定义电电电电气气气气式式式式压压压压力力力力计计计计是是一一种种能能将将压压力力转转换换成成电电信信号号(电电流流、电电阻阻、电电容容、电电势势等等)
17、进进行行传传输输及及显显示示的的仪仪表表，由由压压力力传传感感器器、测测量量电电路路和和信信号号处处理理装装置置组组成。成。优点优点优点优点1.该仪表的该仪表的测量范围较广测量范围较广测量范围较广测量范围较广，分别可测，分别可测710-5Pa至至5102MPa的压力，允许误差可至的压力，允许误差可至0.2；2.由由于于可可以以远远距距离离传传送送信信号号，所所以以在在工工业业生生产产过过程程中中可可以以实实现现压压力力自自动动控控制制和和报报警警，并并可可与与工工业业控制机联用。控制机联用。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表图图3-8电气式压力计组成方框图电气式压力计组成方框图组成组成组
18、成组成 一一般般由由压压力力传传感感器器、测测量量电电路路和和信信号号处处理理装装置置所所组组成成。常常用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。的信号处理装置有指示仪、记录仪以及控制器、微处理机等。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表几种常见的传感器或变送器：几种常见的传感器或变送器：几种常见的传感器或变送器：几种常见的传感器或变送器：1.1.1.1.霍尔片式压力传感器霍尔片式压力传感器霍尔片式压力传感器霍尔片式压力传感器 霍霍霍霍尔尔尔尔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是是根根据据霍霍尔尔效效应应制制成成的的，即即利利用用霍霍尔尔元元件件将将由由
19、压压力力所所引引起起的的弹弹性性元元件件的的位位移移转转换换成成霍霍尔尔电电势势，从从而实现压力的测量。而实现压力的测量。图图3-93-9 霍尔效应霍尔效应 霍尔电势霍尔电势霍尔电势霍尔电势可用下式表示可用下式表示 式式中中，UH为为霍霍尔尔电电势势；RH为为霍霍尔尔常常数数，与与霍霍尔尔片片材材料料、几几何何形形状状有有关关；B为为磁磁感感应应强度；强度；I为控制电流的大小。为控制电流的大小。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表注意注意注意注意 霍霍尔尔电电势势与与磁磁感感应应强强度度和和电电流流成成正正比比。提提高高B和和I值值可可增增大大霍霍尔尔电电势势UH，但但两两者者都都有有一一
20、定定限限度度，一一般般I为为3 320mA，B约约为为几几千千高高斯斯，所所得得的的霍霍尔尔电电势势UH约约为为几几十十毫毫伏伏数数量量级。级。导导体体也也有有霍霍尔尔效效应应，不不过过它它们们的的霍霍尔尔电电势势远远比比半半导导体体的霍尔电势小得多。的霍尔电势小得多。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表将将霍霍尔尔元元件件与与弹弹簧簧管管配配合合，就就组组成成了了霍霍尔尔片片式式弹弹簧簧管管压力传感器，如图压力传感器，如图3-103-10所示。所示。图图3-10霍尔片式压力传感器霍尔片式压力传感器1弹簧管；弹簧管；2 磁钢；磁钢；3 霍尔片霍尔片当当被被测测压压力力引引入入后后，在在被被
21、测测压压力力作作用用下下，弹弹簧簧管管自自由由端端产产生生位位移移，因因而而改改变变了了霍霍尔尔片片在在非非均均匀匀磁磁场场中中的的位位置置，使使所所产产生生的的霍霍尔电势与被测压力成比例。尔电势与被测压力成比例。利利用用这这一一电电势势即即可可实实现现远远距离显示和自动控制。距离显示和自动控制。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表2.2.2.2.应变片压力传感器应变片压力传感器应变片压力传感器应变片压力传感器 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
22、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。图图3-11应变片压力传感器示意图应变片压力传感器示意图1应应变变筒筒；2外外 壳壳；3密封膜片密封膜片应变片式压力传感器应变片式压力传感器 第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表3.3.3.3.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
23、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压力传感器压阻式压力传感器利用单晶硅的压阻效应而构成。利用单晶硅的压阻效应而构成。采采用用单单晶晶硅硅片片为为弹弹性性元元件件，在在单单晶晶硅硅膜膜片片上上利利用用集集成成电电路路的的工工艺艺，在在单单晶晶硅硅的的特特定定方方向向扩扩散散一一组组等等值值电电阻阻，并将电阻接成桥路，单晶硅片置于传感器腔内。并将电阻接成桥路，单晶硅片置于传感器腔内。当当压压力力发发生生变变化化时时，单单晶晶硅硅产产生生应应变变，使使直直接接扩扩散散在在上上面面的的应应变变电电阻阻产产生生与与被被测测压压力力成成比比例例的的变变化化，再再由由桥式电路获得相应的电
24、压输出信号。桥式电路获得相应的电压输出信号。工作原理工作原理工作原理工作原理第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表图图3-12 3-12 压阻式压力传感器压阻式压力传感器1基座；基座；2单晶硅片；单晶硅片；3导环；导环；4螺母；螺母；5密密封垫圈；封垫圈；6等效电阻等效电阻特点特点特点特点 精精度度高高、工工作作可可靠靠、频频率率响响应应高高、迟迟滞滞小小、尺尺寸寸小小、重量轻、结构简单；重量轻、结构简单；便于实现显示数字化；便于实现显示数字化；可可以以测测量量压压力力，稍稍加加改改变变，还还可可以以测测量量差差压压、高高度度、速度、加速度等参数。速度、加速度等参数。第三讲第三讲压力检测及仪
25、表压力检测及仪表4.4.4.4.力矩平衡式压力变送器力矩平衡式压力变送器力矩平衡式压力变送器力矩平衡式压力变送器 力力力力矩矩矩矩平平平平衡衡衡衡式式式式压压压压力力力力变变变变送送送送器器器器是是一一种种典典型型的的自自平平衡衡检检测测仪仪表表，它它利利用用负负反反馈馈的的工工作作原原理理克克服服元元件件材材料料、加加工工工工艺艺等等不不利利因因素素的的影影响响，使使仪仪表表具具有有较较高高的的测测量量精精度度（一一般般为为0.50.5级级）、工工作作稳稳定定可可靠靠、线线性性好好、不不灵灵敏敏区区小小等等一一系系列优点。列优点。举例举例举例举例以以以以DDZ-DDZ-型电动力矩平衡压力变送
26、器为例型电动力矩平衡压力变送器为例型电动力矩平衡压力变送器为例型电动力矩平衡压力变送器为例图图3-13DDZ-型电动力矩平衡型电动力矩平衡压力变送器示意图压力变送器示意图1 1测量膜片；测量膜片；2 2轴封膜片；轴封膜片；3 3主杠杆；主杠杆；4 4矢量机构矢量机构 5 5量程调整螺钉；量程调整螺钉；6 6连杆；连杆；7 7副杠杆；副杠杆；8 8检测片（衔铁）；检测片（衔铁）；9 9差动变压器；差动变压器；1010反馈动圈；反馈动圈；1111放大器；放大器；1212调零弹簧；调零弹簧；1313永久磁钢永久磁钢 DDZ-DDZ-型系列为直流型系列为直流24V供电，输出供电，输出420mA（DC）
27、,两线制，安全防爆。两线制，安全防爆。被被测测压压力力p p作作用用在在测测量量膜膜片片1 1上上，通通过膜片的有效面积转变成集中力过膜片的有效面积转变成集中力Fi，即，即 f为膜片的有效面积。为膜片的有效面积。（3-133-13）第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表 该该变变送送器器是是按按力力力力矩矩矩矩平平平平衡衡衡衡原原原原理理理理工工作作的的。根根据据主主、副副杠杠杆杆的平衡条件可以推导出被测压力的平衡条件可以推导出被测压力p与输出信号与输出信号I0的关系。的关系。当主杠杆平衡时，应有当主杠杆平衡时，应有当主杠杆平衡时，应有当主杠杆平衡时，
28、应有 （3-143-14）式中，式中，、分别为分别为Fi、F1离支点离支点O1的距离。的距离。（3-153-15）将式（将式（3-133-13）代入式（）代入式（3-143-14），有），有式中式中,为一比例系数。为一比例系数。l2l1第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表而而式中，式中，、分别为分别为F2 2及电磁反馈力及电磁反馈力 离支点离支点O O2 2的距离。的距离。将式（将式（3-183-18）代入式（）代入式（3-173-17），得），得（3-183-18）（3-173-17）（3-193-19）（3-163-16）联立式（联立式（3-163-16）与（）与（3-193-19），
29、得），得（3-203-20）式中，式中，为转换比例系数。为转换比例系数。l3l4第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表5.5.5.5.电容式压力变送器电容式压力变送器电容式压力变送器电容式压力变送器 电电电电容容容容式式式式压压压压力力力力变变变变送送送送器器器器是是一一种种开开环环检检测测仪仪表表，具具有有结结构构简简单单、过过载载能能力力强强、可可靠靠性性好好、测测量量精精度度高高等等优优点点，其其输输出出信信号号是是标准的标准的420mA（DC）电流信号。电流信号。工作原理工作原理工作原理工作原理电容式差压变送器原理图电容式差压变送器原理图1隔离膜片；隔离膜片；2，7固固定电极；定电极
30、；3硅油；硅油；4测测量膜片；量膜片；5玻璃层；玻璃层；6底座；底座；8引线引线先将压力的变化转换为电容量的变化，然后进行测量。先将压力的变化转换为电容量的变化，然后进行测量。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表 电容式差压变送器的结构电容式差压变送器的结构电容式差压变送器的结构电容式差压变送器的结构可以有效地保护测可以有效地保护测量膜片，当差压过大并超过允许测量范围时，测量膜片，当差压过大并超过允许测量范围时，测量膜片将平滑地贴靠在玻璃凹球面上，因此不易量膜片将平滑地贴靠在玻璃凹球面上，因此不易损坏，过载后的恢复特性很好，这样大大提高了损坏，过载后的恢复特性很好，这样大大提高了过载承受能
31、力。与力矩平衡式相比，电容式没有过载承受能力。与力矩平衡式相比，电容式没有杠杆传动机构，因而尺寸紧凑，密封性与抗振性杠杆传动机构，因而尺寸紧凑，密封性与抗振性好，测量精度相应提高，可达好，测量精度相应提高，可达0.20.2级。级。小结小结小结小结第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表n四、智能型压力变送器四、智能型压力变送器 智智智智能能能能型型型型压压压压力力力力或或或或差差差差压压压压变变变变送送送送器器器器是是在在普普通通压压力力或或差差压压传传感感器器的基础上增加微处理器电路而形成的智能检测仪表。的基础上增加微处理器电路而形成的智能检测仪表。可进行远程通信可进行远程通信利利用用手手持
32、持通通信信器器，可可对对现现场场变变送送器器进进行行各各种种运运行行参参数的选择和标定；其精确度高，使用与维护方便。数的选择和标定；其精确度高，使用与维护方便。特点特点特点特点第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表 要对智能型差压变送器每五年校验一次，智能型差压变送器与手持通信器结合使用，可远离生产现场，尤其是危险或不易到达的地方，给变送器的运行和维护带来了极大的方便。注意注意注意注意第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表n五、压力计的选用及安装五、压力计的选用及安装1.1.1.1.压力计的选用压力计的选用压力计的选用压力计的选用 压压力力计计的的选选用用应应根根据据工工艺艺生生产产过过程
33、程对对压压力力测测量量的的要要求求，结结合合其其他他各各方方面面的的情情况况，加加以以全全面面的的考考虑虑和和具具体体的的分析，分析，一般考虑以下几个问题。一般考虑以下几个问题。仪表类型的选用仪表类型的选用仪表类型的选用仪表类型的选用 仪表精度级的选取仪表精度级的选取仪表精度级的选取仪表精度级的选取 仪表测量范围的确定仪表测量范围的确定仪表测量范围的确定仪表测量范围的确定第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表n五、压力计的选用及安装五、压力计的选用及安装仪表类型的选用仪表类型的选用仪表类型的选用仪表类型的选用主要考虑以下几个问题。主要考虑以下几个问题。仪仪表表的的材材料料：腐腐蚀蚀性性较较强
34、强的的介介质质用用不不锈锈钢钢之之类类的的弹弹性性元元件件和和敏敏感感元元件件；氨氨用用压压力力表表不不能能用用铜铜或或者者铜铜合合金金；氧氧用用压压力表要禁油。力表要禁油。仪仪仪仪表表表表的的的的使使使使用用用用环环环环境境境境：爆爆爆爆炸炸炸炸性性性性环环环环境境境境用用用用防防防防爆爆爆爆型型型型压压压压力力力力表表表表；温温温温度度度度特特特特别高或特别低用温度系数小的敏感元件。别高或特别低用温度系数小的敏感元件。别高或特别低用温度系数小的敏感元件。别高或特别低用温度系数小的敏感元件。仪仪仪仪表表表表的的的的输输输输出出出出信信信信号号号号：观观观观察察察察压压压压力力力力用用用用直直
35、直直接接接接指指指指示示示示型型型型如如如如弹弹弹弹簧簧簧簧管管管管压压压压力力力力表表表表或或或或液液液液柱柱柱柱式式式式压压压压力力力力计计计计；远远远远传传传传压压压压力力力力信信信信号号号号用用用用电电电电气气气气式式式式压压压压力力力力表表表表或或或或有有有有电电电电信号输出的仪表；要求数字通信用智能式压力表。信号输出的仪表；要求数字通信用智能式压力表。信号输出的仪表；要求数字通信用智能式压力表。信号输出的仪表；要求数字通信用智能式压力表。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表n五、压力计的选用及安装五、压力计的选用及安装仪表测量范围的确定仪表测量范围的确定仪表测量范围的确定仪表测
36、量范围的确定 为为了了保保证证敏敏感感元元件件能能在在其其安安全全的的范范围围内内可可靠靠地地工工作作，也也考考虑虑到到被被测测对对象象可可能能发发生生的的异异常常超超压压情情况况，对对仪仪表表的的量量程选择必须留有足够的余地。程选择必须留有足够的余地。被测压力稳定：最大工作压力不超过仪表满量程的被测压力稳定：最大工作压力不超过仪表满量程的被测压力稳定：最大工作压力不超过仪表满量程的被测压力稳定：最大工作压力不超过仪表满量程的2/32/32/32/3；被测压力较高：被测压力较高：最大工作压力不超过仪表满量程的最大工作压力不超过仪表满量程的最大工作压力不超过仪表满量程的最大工作压力不超过仪表满量
37、程的3/53/53/53/5；被测压力波动大：被测压力波动大：最大工作压力不超过仪表满量程的最大工作压力不超过仪表满量程的最大工作压力不超过仪表满量程的最大工作压力不超过仪表满量程的1/21/21/21/2；为保证测量准确度，为保证测量准确度，最小工作压力不低于仪表满量程的最小工作压力不低于仪表满量程的最小工作压力不低于仪表满量程的最小工作压力不低于仪表满量程的1/31/31/31/3。统一的量程系列：统一的量程系列：1.0MPa1.0MPa、1.6MPa1.6MPa、2.5MPa2.5MPa、4.0MPa4.0MPa、6.0MPa6.0MPa以及它们以及它们1010n n倍数（倍数（n n为
38、整数）为整数）第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表n五、压力计的选用及安装五、压力计的选用及安装仪表精度级的选取仪表精度级的选取仪表精度级的选取仪表精度级的选取 根根据据生生产产允允许许的的最最大大误误差差来来确确定定，要要求求实实际际被被测测压压力允许的最大绝对误差应小于仪表的基本误差。力允许的最大绝对误差应小于仪表的基本误差。坚坚持持节节约约原原则则，只只要要测测量量精精度度满满足足要要求求，就就不不必必追追求用过高精度的仪表。求用过高精度的仪表。解解由由于于往往复复式式压压缩缩机机的的出出口口压压力力脉脉动动较较大大，所所以以选择仪表的上限值为选择仪表的上限值为 根根据据就就地地观观
39、察察及及能能进进行行高高低低限限报报警警的的要要求求，由由本本章章附附录录一一，可可查查得得选选用用YX-150-150型型电电接接点点压压力力表表，测测量量范围为范围为0 06060MPa。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表举例举例举例举例 例例3 3 某某台台往往复复式式压压缩缩机机的的出出口口压压力力范范围围为为25252828MPa，测测量量误误差差不不得得大大于于1 1MPa。工工艺艺上上要要求求就就地地观观察察，并并能能高高低低限限报报警警，试试正正确确选选用用一一台台压压力力表，指出型号、精度与测量范围。表，指出型号、精度与测量范围。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表
40、 由于由于 ，故被测压力的最小值不低于满量程的，故被测压力的最小值不低于满量程的 1/31/3，这是允许的。另外，根据测量误差的要求，可，这是允许的。另外，根据测量误差的要求，可算得允许误差为算得允许误差为 所以，精度等级为所以，精度等级为1.51.5级的仪表完全可以满足级的仪表完全可以满足误差要求。至此，可以确定，选择的压力表为误差要求。至此，可以确定，选择的压力表为YX-150150型电接点压力表，测量范围为型电接点压力表，测量范围为0 06060MPa，精度等，精度等级为级为1.51.5级。级。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表2.2.2.2.压力计的安装压力计的安装压力计的安装压
41、力计的安装 （1 1 1 1）测压点的选择）测压点的选择）测压点的选择）测压点的选择应能反映被测压力的真实大小。应能反映被测压力的真实大小。要要选选在在被被测测介介质质直直线线流流动动的的管管段段部部分分，不不要要选选在在管管路路拐拐弯、分叉、死角或其他易形成漩涡的地方。弯、分叉、死角或其他易形成漩涡的地方。测测量量流流动动介介质质的的压压力力时时，应应使使取取压压点点与与流流动动方方向向垂垂直直，取取压压管管内内端端面面与与生生产产设设备备连连接接处处的的内内壁壁应应保保持持平平齐齐，不不应应有凸出物或毛刺。有凸出物或毛刺。测测量量液液（气气）体体压压力力时时，取取压压点点应应在在管管道道下
42、下（上上）部部，使导压管内不积存气（液）体。使导压管内不积存气（液）体。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表（2 2 2 2）导压管铺设）导压管铺设）导压管铺设）导压管铺设 导导压压管管粗粗细细要要合合适适，一一般般内内径径为为6 61010mm，长长度度应应尽尽可可能能短短，最最长长不不得得超超过过5050m，以以减减少少压压力力指指示示的的迟迟缓缓。如如超超过过5050m，应选用能远距离传送的压力计。，应选用能远距离传送的压力计。导导压压管管水水平平安安装装时时应应保保证证有有1:101:101:201:20的的倾倾斜斜度度，以以利利于积存于其中之液体（或气体）的排出。于积存于其中之液
43、体（或气体）的排出。当被测介质易冷凝或冻结时，必须加设保温伴热管线。当被测介质易冷凝或冻结时，必须加设保温伴热管线。取取压压口口到到压压力力计计之之间间应应装装有有切切断断阀阀，以以备备检检修修压压力力计计时时使用。切断阀应装设在靠近取压口的地方。使用。切断阀应装设在靠近取压口的地方。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表（3 3）压力计的安装）压力计的安装）压力计的安装）压力计的安装 压力计应安装在易观察和检修的地方。压力计应安装在易观察和检修的地方。安装地点应力求避免振动和高温影响。安装地点应力求避免振动和高温影响。第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表测测量量蒸蒸汽汽压压力力时时，应
44、应加加装装凝凝液液管管，以以防防止止高高温温蒸蒸汽汽直直接接与与测测压元件接触压元件接触(图图a)；对对于于有有腐腐蚀蚀性性介介质质的的压压力力测测量量，应应加加装装有有中中性性介介质质的的隔隔离离罐罐，右右图图（b）表表示示了了被被测测介介质质密密度度2 2大大于于和和小小于于隔隔离离液液密密度度1 1的的两两种情况。种情况。压力计安装示意图压力计安装示意图压压力力计计；切断阀门；切断阀门；凝凝液液管管；取压容器取压容器第三讲第三讲压力检测及仪表压力检测及仪表压压力力计计的的连连接接处处，应应根根据据被被测测压压力力的的高高低低和和介介质质性性质质，选择适当的材料，作为密封垫片，以防泄漏。选择适当的材料，作为密封垫片，以防泄漏。当当被被测测压压力力较较小小，而而压压力力计计与与取取压压口口又又不不在在同同一一高高度度时时，对对由由此此高高度度而而引引起起的的测测量量误误差差应应按按pHg进进行行修修正正。式式中中H为为高高度度差差，为为导导压压管管中中介介质质的的密密度度，g为为重重力力加加速速度。度。为为安安全全起起见见，测测量量高高压压的的压压力力计计除除选选用用有有通通气气孔孔的的外外，安装时表壳应向墙壁或无人通过之处，以防发生意外。安装时表壳应向墙壁或无人通过之处，以防发生意外。