1、1,压力检测方法,液柱测压法弹性变形法电测压力法,压力检测仪表,弹簧管压力表霍尔式压力表差压（压力）变送器,力平衡式压力变送器微位移式变送器智能差压（压力）变送器,主要内容,2,第三节 压力检测仪表,一、概述压力的定义压力是指均匀而垂直作用在单位面积上的力，符号用P表示。压力的单位是帕斯卡，即牛顿/米2；用符号Pa表示除了帕斯卡，我国目前还同时使用以下单位： 工程大气压、物理大气压等,3,第三节 压力检测仪表,压力的表示方式绝对压力 表压力 真空度 差压,4,第三节 压力检测仪表,压力检测的主要方法及压力检测仪表的分类液体压力计弹性式压力计 电远传式压力仪表物性型压力传感器,5,第三节 压力检
2、测仪表,二、液体压力计 工作原理 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 液柱式压力计的形式：U形管单管斜管,6,第三节 压力检测仪表,U形管,7,第三节 压力检测仪表,8,第三节 压力检测仪表,9,第三节 压力检测仪表,液体压力计的误差分析温度误差: 这是指由于压力计所处环境温度的变化引起的测量误差。一是标尺长度随温度的变化；二是工作液密度随温度的变化 安装误差:当压力计安装不垂直时将会产生安装误差 重力加速度变化误差传压介质误差读数误差:主要是由于玻璃管内工作液的毛细作用而引起的,10,第三节 压力检测仪表,液体压力计的使用 液体压力计在使用时，须注意以下问题：压力计工作时，
3、如实际工作温度和当地重力加速度偏离仪表设计值；应对仪表读数进行修正 压力计应垂直安装使用 应根据被测介质的特性和压力的测量范围选择合适的工作液 在使用时，被测压力的瞬时值不能超过测量范围,11,第三节 压力检测仪表,三、弹性式压力检测仪表 弹性式压力检测仪表是用弹性元件作为压力敏感元件把压力转换成弹性元件的位移，并经适当的机械传动和放大机构，通过指针指示被测压力大小的一种压力表，统称弹性式压力表,12,第三节 压力检测仪表,弹簧管压力表弹簧管压力表是最常用的一种指示式压力检测仪表 弹簧管压力表结构简单、使用方便、价格低廉，它测量范围宽，可以测量负压、微压、低压、中压和高压（可达1000MPa）
4、 根据制造的要求，仪表的准确度等级最高为0.1级,13,弹性变形法,将被测压力转换成弹性元件变形的位移,测量原理,14,第三节 压力检测仪表,15,弹簧管压力表,16,第三节 压力检测仪表,波纹管差压计波纹管的特点是灵敏度高（特别是在低压），但是迟滞误差较大，波纹管压力表的测量范围较小，一般为00.4MPa，仪表的准确度等级为1.52.5级,波纹管,双波纹管压力表,17,第三节 压力检测仪表,其它弹性式压力表 膜片和膜盒也常常被用作压力测量的弹性元件，从而构成膜片压力表和膜盒压力表膜盒压力表主要用于测量较低压力或负压的气体压力，压力测量范围为2040kPa，仪表的准确度等级一般为1.52.5级
5、。,18,第三节 压力检测仪表,膜片压力表的工作原理与膜盒压力表相近，测量准确度也差不多，但膜片压力表的可测压力范围较宽，最高可达2.5MPa。另外，作为弹性元件的膜片常常和其他转换元件一起使用构成电远传式压力仪表,膜片压力表,膜盒压力表,金属膜片,19,第三节 压力检测仪表,四、电远传式压力检测仪表 电远传式压力仪表也是利用弹性或非弹性元件作为敏感元件，但在仪表中增加了转换元件（或装置）和转换电路能将弹性或非弹性元件的位移转换为电信号输出，实现信号的远传,1. 弹性元件附加一些变换装置，使弹性元件自由端的位移量转换成相应的电信号，如电阻式、电感式、电容式、霍尔片式、应变式、振弦式等；,2.
6、非弹性元件组成的快速测压元件，主要利用某些物体的某一物理性质与压力有关，如压电式、压阻式、压磁式等。,20,第三节 压力检测仪表,力平衡式压力变送器气动压力变送器 电动压力变送器,21,压力检测仪表,力平衡式压力变送器,1低压室 2高压室 3测量元件（膜盒、膜片） 4轴封膜片 5主杠杆 6过载保护片 7静压调整螺钉 8矢量机构 9零点迁移弹簧 10平衡锤 11量程调整螺钉 12检测片（衔铁） 13差动变压器 14副杠杆 15放大器 16反馈动圈 17永久磁钢 18电源 19负载 20调零弹簧,P164：DDZII型差压变送器原理,22,第三节 压力检测仪表,电容式差压变送器,电容式压力/差压变
7、送器,P167：工作原理,23,第三节 压力检测仪表,其它电远传式压力检测仪表霍尔压力传感器 它主要有弹簧管、霍尔元件和磁极组成 电感式压力传感器 在电感式压力传感器中，首先用弹性元件将被测压力转换成弹性元件的位移，再用电学的方法将位移转换成自感或互感系数的变化，最后由测量电路转换成与被测压力成正比的电流或电压输出,24,第三节 压力检测仪表,谐振式压力传感器 谐振式压力传感器是依靠被测压力改变弹性元件或与弹性元件相连的振动元件的谐振频率，经过适当的电路输出脉冲频率信号或电流（电压）信号 ，根据谐振原理的不同，谐振式压力传感器有振弦式、振膜式及振筒式几种,25,第三节 压力检测仪表,五、物性型
8、压力传感器 测量原理是基于物质定律基础上的，敏感元件感受被测压力，并将压力的大小转换成敏感元件的某个物理量输出由于该物理量常常是一种电量信号，因此这类传感器也是电远传式的,26,第三节 压力检测仪表,应变式压力传感器 应变式压力传感器是由弹性元件、应变片以及相应的测量电路组成 非粘性应变式压力传感器是直接使用电阻丝(应变元件)在弹性元件上，且构成一个简单桥路粘贴式应变式压力传感器是将电阻丝或片粘贴在压力敏感元件上，当敏感元件经受压力作用而产生应变，使得粘贴在其上的电阻丝或片的电阻值发生相应的变化,27,第三节 压力检测仪表,压阻式压力传感器压阻式压力传感器的主要优点是体积小，结构比较简单 和应
9、变式压力传感器一样，压阻 式压力传感器的缺点也是敏感元 件易受温度的影响,压阻式压力变送器,28,第三节 压力检测仪表,压电式压力传感器压电式压力传感器结构简单、紧凑，小巧轻便，工作可靠，具有线性度好，频率响应高，量程范围大等优点 由于在晶体边界上存在漏电现 象，所以这类传感器不能用于 稳态测量,压电式压力传感器,29,第三节 压力检测仪表,六、压力检测仪表的使用 压力仪表的选用 仪表的量程为保证安全，一般最大压力值应不超过满量程的3/42/3；为了保证测量精度，被测压力值应不低于仪表满量程的1/3为宜目前我国的压力测量仪表的量程系列为1，1.6，2.5，4，6，1010nMPa（n为整数）,
10、30,第三节 压力检测仪表,仪表准确度等级的选择根据允许的最大误差确定仪表的精度。仪表类型的选择 要考虑被测介质的性质，测量的要求，以及各种压力测量元件的特性来决定。,机械式拉力表,耐震差动远传压力表,31,第三节 压力检测仪表,压力检测系统 一个完整的压力检测系统包括：取压口；引压管路和压力检测仪表,一个简单的压力检测系统示意图,32,第三节 压力检测仪表,取压口 取压口要具有代表性，能真实地反映被测对象压力的变化。取压口位置在选择时要尽可能方便引压管路和压力仪表的安装与维护，同时还应遵循以下原则。取压口位置要选在被测介质直线流动的管段或容器的壁面部分，不要靠近管路中有阻力件或容器的死角附近
11、。取压口开孔的轴线应垂直被测设备的壁面，其内端面与设备内壁平齐，以保证测取的是流体的静压信号。对于水平管道和水平安装的设备，当被测介质为液体时，取压口应在设备横截面的中下侧，使引压管路内不积存气体，也不易被沉淀物堵塞取压口；被测介质为气体时，取压口应在设备横截面的上部，以免引压管路中积存液体，如图所示。,33,第三节 压力检测仪表,引压管路引压管路的内径一般为610mm 长度不得超过50、引压管路越长，介质的黏度越大（或含杂质越多），引压管的内径要求越大。引压管路水平敷设时 要保持l：10l：20的倾斜度。被测介质为液体时，从引压管到仪表方向向下倾斜；介质为气体时，则向上倾斜。当被测介质为易冷
12、凝、易结晶、易凝固流体时。引压管路需有保温伴热措施。,34,第三节 压力检测仪表,引压管路中常用的一些附件 截止阀：引压管在靠近取压口附近常接一个截止阀 隔离罐：防止腐蚀性介质直接作用到检测仪表 集气器：防止气体进人引压管路 集液器：防止液体进人引压管路 冷凝器：被测介质为蒸汽时，在取压口附近安装冷凝器使其后的引压管路中充满冷凝水,35,第三节 压力检测仪表,一些特殊介质的取压方式 气固两相流介质细小的固体颗粒进入取压口会造成取压口或引压管路的堵塞、如果颗粒较大，而且粉尘性颗粒含量很小，则可以在取压口上安装一个过滤网，阻止颗粒进人引压管做 更常见的方法是采用反吹技术。,36,第三节 压力检测仪
13、表,气液两相流介质如果气液两相混合介质进人引压管路。由于混合比例不确定性，会造成引压管路附加压力（引压管中流体的静压力）的变动、为此，对气液两相流介质，在引压管路中需增加分离罐。,37,第三节 压力检测仪表,高粘度、易结晶介质这种介质在进人引压管路后，一旦温度下降会造成因凝固或结晶而使引压管堵塞，为此可采用隔离罐。必要时可采用夹套方式用蒸汽加热或保温 如图所示。另外也可以采用法兰式压力（差压）变送器。,38,第三节 压力检测仪表,P178:例：有一个压力容器在正常工作时的压力范围为0.40.6MPa，要求使用弹簧管压力表进行检测，并使测量误差不大于被测压力的4，试确定改表的量程和准确度等级。解：被测压力比较稳定，弹簧管压力表的量程设为A，根据压力较稳定，最大压力不得超过量程的3/4，最小压力不应低于超过量程的1/3。则0.4大于等于1/3 A; 0.6 小于等于3/4 A准确度允许的最大误差/量程大小 100比如 1.5级就是对应的1.5%.,
