压力检测ppt课件.ppt

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1、2.3压力检测及仪表压力是工业生产中的重要工艺参数之一。如在化工、炼油等生产工艺中,经常会遇到压力,包括高压、超高压和真空度(负压)的测量。2.3.1压力检测的方法工程上习惯把垂直作用于作用单位面积上的力称为“压力”。即P=F/SSF压力的单位是“帕斯卡”——1Pa=1N/m21MPa=106Pa1工程大气压=1kg/cm2=9.80665×104Pa≈0.1MPa工程中压力的表示方式有:表压、负压(真空度)、差压、绝对压力。工业中所用仪表的压力指示值,大多数为表压和差压。p差压=p被测压力1-p被测压力2表压、绝对压力、负压(真空度)、差压之间的关系:p被测压力p被测压力p表亚=p绝对压力

2、-p大气压力p真空镀=p大气压力-p绝对压力压力测量仪表品种很多,按照其转换原理的不同,大致可分为四大类。1、液柱式压力计利用液体静力学原理测压,如U型管压力计,当被测压力P大于大气压力B时,液柱会产生高度差。在U型管h2处等压面上有:P+ρ1g(H+h1+h2)=B+ρ2gH+ρg(h1+h2)则:p=P-B=(ρ2-ρ1)gH+(ρ–ρ2)g(h1+h2)只要读出(h1+h2)便可知pp0h1h2BHρρ1ρ2U型管压力计在读(h1+h2)时,产生两次读数误差。为了减少读数误差,可将其改进为单管压力计和斜管压力计,测量原理相似。目前,液柱式压力计使用较少。2、弹性式压力计它是将被测压力转

3、换成弹性元件的变形位移进行测量的。3.电气式压力计是通过各种敏感元件将被测压力转换成电量(电压、电流、频率等)进行测量的。例如力平衡式压力变送器、电容式压力变送器等。4.活塞式压力计是根据液体传送压力的原理,将被测压力与活塞上所加的砝码质量进行平衡来测量的。它的测量精度很高。2.3.2弹性式压力计利用弹性元件受压产生变形可以测量压力。由于其产生的位移或力易转化为电量,且构造简单,价格便宜,测压范围宽,被广泛使用。常用的弹性元件有5种:(1)单圈弹簧管将截面为椭圆形的金属空心管弯成270°圆弧形,顶端封口,当通入压力p后,它的自由端就会产生位移。测压范围较宽,可高达1000MPa。(2)多圈弹

4、簧管为了在测低压时增加位移,可以将弹簧管制成多圈状。(3)膜片用金属或非金属材料做成的具有弹性的圆片(有平膜片和波纹膜片)。在压力作用下,其中心产生变形位移。可测低压。(4)膜盒将两张金属膜片沿周口对焊,内充硅油。使膜片增加强度。(5)波纹管位移最大,可测微压(<1MPa)。弹簧管压力表的品种规格繁多。按其用途不同,有普通弹簧管压力表、耐腐蚀的氨用压力表、禁油的氧气压力表等。但它们的外形与结构基本相同,只是所用的弹簧管材料有所不同。2.3.2.2弹簧管压力表弹簧管压力表的结构原理1-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–调整螺钉9–接头弹簧管是一根弯成270°圆弧

5、的椭圆截面的空心金属管,管子的自由端B封闭,并连接拉杆及扇形齿轮,带动中心齿轮及指针。在被测压力p的作用下,弹簧管的椭圆形截面趋于圆形,圆弧状的弹簧管随之向外扩张变形。自由端B的位移与输入压力p成正比。通过拉杆、齿轮的传递、放大,带动指针偏转。基本测量原理p传递及放大过程游丝7用来压紧扇形齿轮和中心齿轮间的接触面。自由端B的位移拉杆2扇形齿轮3中心齿轮4同轴的指针5转动在面板6的刻度标尺上指示出被测压力p的数值调整螺钉8的位置,即改变了机械传动系数,调整了仪表量程。测压关系:自由端的相对角位移∆γ/γo与被测压力P成正比。∆γ/γo=KPγ0∆γPK—常数生产中,常需要把压力控制在某一范围内

6、。要求当压力超出给定范围时,测量仪表能发出信号,以提醒操作人员,或启动继电器实现压力的自动控制。这就要求压力表带有报警或控制输出。电接点压力表在普通弹簧管压力表的基础上稍添部件,便可成为电接点信号压力表。增加两个报警针,上面分别装静触点1和4,指示针上装动触点2。分别用软导线引至输出接线柱。使用时可后接两个信号灯或继电器3、5。后部接线柱报警原理:若压力降到下限值时,动触点2与静触点1接触,接通了信号灯3的电路。当压力超过上限值时,动触点2和静触点4接触,信号灯5的电路被接通。后部接线柱2.3.3电气式压力计电气式压力计是指将压力转换成电信号进行显示的仪表。电气式压力变送器是指将压力转换成标

7、准电信号输出的仪表。电气式压力计一般由压力传感元件、测量电路和信号处理电路所组成。信号输出电量被测压力传感元件测量线路显示器2.3.3.1电容式差压(压力)变送器当电容式差压变送器的一个被测压力是大气压时,就成为压力变送器。电容式压力变送器是20世纪70年代初由美国公司研发。结构简单、过载能力强、可靠性好、精度高、体积小。电容式压力变送器先将压力的变化转换为电容量的变化,然后用电路测电容。其输出信号是标准的4

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