第二章 压力测量及变送-化工

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1、第二章第二章压力测量及变送压力测量及变送第一节第一节概述概述第二节第二节弹性式压力计弹性式压力计第三节第三节压力、差压变送器压力、差压变送器第四节第四节压力仪表的选用与校验压力仪表的选用与校验小小结结在石油、化工、炼油、储运过程中，经常会遇到压力的测量与控制，其中包括比大气压高很多的高压测量和比大气压低很多的真空度测量。例如：（1）油田开采晚期的注水工艺的压力为十几个MPa；（2）钻井的泥泵出口的压力在25MPa左右；（3）高压聚乙烯工艺压力高达280MPa；（4）而减压塔要低于大气压几百个mmHg（典型值为真空

2、度93.1Kpa）；（5）输气管道的压力一般为10个MPa左右；此外，其它参数的测量也会转换为压力或差压的测量第一节概述一、一、压力单位压力单位二、二、压力表示压力表示三、三、测压仪表测压仪表第一节概述©一、压力单位¾国际标准单位：Pa,kPa,MPa1Pa=1N/m2¾其它工程单位：1标准大气压(atm)=1.013×105Pa1工程大气压(kgf/cm2)≈98kPa≈0.1MPa1巴(bar)=0.1MPa1磅力/英寸2(bf/in2)=6.8949kPa第一节概述一、一、压力单位压力单位二、二、压力表示压

3、力表示三、三、测压仪表测压仪表第一节概述大气压:大气自重产生的压力©©二、压力表示二、压力表示绝压:以绝对真空作为它的基准表压:以大气压作为它的基准，工程上最常用。真空度:低于大气压的压力p=p−p表绝大气p=p−p真大气绝当绝对压力大于大气压时，一般用表压表示；绝对压力小于大气压时，一般用真空度表示。第一节概述一、一、压力单位压力单位二、二、压力表示压力表示三、三、测压仪表测压仪表第一节概述©三、测压仪表¾液柱式压力计压力→液柱高度U型管压力计、斜管压力计、单管压力计¾弹性式压力计压力→弹性元件的变形弹簧管压力

4、计、波纹管压力计、薄膜式压力计¾电气式压力计压力→电量信号（C,L,R）电容式、电感式、霍尔式压力计第一节概述©三、测压仪表¾液柱式压力计压力→液柱高度利用流体静力学原理，用来测量低压及真空度，或作压力标准计量仪器，结构简单，使用方便，但测量范围窄，只能测量低压或微压，易损坏。第一节概述©三、测压仪表¾弹性式压力计压力→弹性元件的变形弹簧管压力计、波纹管压力计、薄膜式压力计用来测量压力及真空度，可就地指示，测量范围宽，价格便宜，可制成电气远传式，广泛使用PP膜片式弹性元件弹簧管式弹性元件第一节概述©三、测压仪表¾

5、电气式压力计压力→电量信号（C,L,R）用于压力需要远传和集中控制的场合。（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）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。第二章第二章压力测量及变送压力测量及变送第一节第一节概述概述第二节第二节弹性式压力计弹性式压力计第三节第三节压力、差压变送器压力、差压变送器第四节第四节压力仪表的选用与校验压力仪表的选用与校验小小结结第二节弹

6、性式压力计一、一、弹性元件弹性元件二、二、弹簧管压力计弹簧管压力计三、三、电接点压力表电接点压力表四、四、常用压力表型号常用压力表型号一、弹性元件工作原理：利用各种弹性元件受压后产生弹性变形(位移)测量压力。常用弹性元件:弹簧管、膜片、膜盒、波纹管。多圈弹簧管膜片膜盒波纹管单圈弹簧管第二节弹性式压力计一、一、弹性元件弹性元件二、二、弹簧管压力计弹簧管压力计三、三、电接点压力表电接点压力表四、四、常用压力表型号常用压力表型号二、弹簧管压力计仪表由测量系统、指示部分和表壳部分等组成。测量系统——接头、弹簧管和齿轮传动

7、机构等组成。指示部分——分度盘、指针组成。表壳部分——表盖、玻璃和罩壳等组成。二、弹簧管压力计1.1.测量元件（弹簧管）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270º。材料：一般为铜或铜合金。对某些介质材料有别。原理：扁圆的截面趋于圆形PP↑↑自由端角位移↑自由端Δγ＝k1P测量端k—与弹簧管横截面几何形状(椭圆度、角度)、刚度等有关。1二、弹簧管压力计2.齿轮传动放大机构指针扇形齿轮中心齿轮拉杆将弹簧管位移量转换为指针的角位移二、弹簧管压力计2.齿轮传

8、动放大机构¾零点调整改变指针初始位置或表盘位置讨论（标准表可调整表盘位置）。¾量程调整改变B点位置实现。BB二、弹簧管压力计2.齿轮传动放大机构040600B¾量程调整改变B点位置实现。0~40KPa0~60KPaΔγ＝kP1B2B1AOAOB二、弹簧管压力计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。一定材料制成的金属丝，有一定的刚度第二节弹性式压力计一、一