第02章检测仪表3

1、过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章小结小结温度测量温度测量热电阻热电阻集成温度传感器集成温度传感器 温度变送器温度变送器动圈仪表动圈仪表自动平衡记录仪自动平衡记录仪 测量方法测量方法 非接触式非接触式接触式接触式检测仪表的基本技术指标检测仪表的基本技术指标热电偶热电偶过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章2.3 压力检测及仪表压力检测及仪表 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。高压、超高压和真空度（负压）

2、的测量。 2.3.1压力检测的方法压力检测的方法 工程上习惯把垂直作用于作用单位面积上的工程上习惯把垂直作用于作用单位面积上的力称为力称为 “压力压力”。即。即 P = F/SSF过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章压力的压力的单位是单位是“帕斯卡帕斯卡”1Pa =1N/m2 1MPa =106Pa1工程大气压工程大气压 = 1kg /cm2 = 9.80665104Pa 0.1MPa工程中压力的表示方式有：工程中压力的表示方式有：表压、负压（真空度）、表压、负压（真空度）、 差压、绝对压力。差压、绝对压力。 工业中所用仪表的工业中所用仪表的压力指压力指示值示值，大多数为，大多数为

3、表压表压和和差压差压。过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章p差压差压 = p被测压力被测压力1 - p被测压力被测压力2表压表压 、绝对压力、负压（真空度）、差压之、绝对压力、负压（真空度）、差压之间的关系：间的关系： p被测压力被测压力p被测压力被测压力p表压表压 = p绝对压力绝对压力 - p大气压力大气压力 p真空度真空度 = p大气压力大气压力 - p绝对压力绝对压力 压力测量仪表品种很多，按照其转换原理的不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。同，大致可分为四大类。 过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章 1 1、液柱式压力计、液柱式压力

4、计利用液体静力学原理测压，如利用液体静力学原理测压，如U型管压力计，当型管压力计，当被测压力被测压力P大于大气压力大于大气压力B时，液柱会产生高度差。时，液柱会产生高度差。 在在U型管型管h2处等压面上有：处等压面上有： P +1g( H+h1+h2 )=B + 2g H + g( h1+h2 )则：则：p = P - B= (2 -1 ) g H + ( 2 ) g (h1+h2)只要读出只要读出(h1+h2)便可知便可知p p0h1h2BH12过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章 U型管压力计在读（型管压力计在读（h1h2）时，产生两次读）时，产生两次读数误差。为了减少读数误差

5、，可将其改进为单管数误差。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。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。目前，液柱式压力计使用较少。2、弹性式压力计、弹性式压力计 它是将被它是将被测压力转换成测压力转换成弹性元件的变弹性元件的变形位移进行测形位移进行测量的。量的。过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章3电气式压力计电气式压力计 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（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。式压力变

6、送器、电容式压力变送器等。4活塞式压力计活塞式压力计 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。精度很高。 过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章2.3.2 弹性式压力计弹性式压力计 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。便宜，测压范围宽，被广泛使用。 常用的弹性元件有常用的弹性元件有

7、5种：种：（1）单圈弹簧管）单圈弹簧管 将截面为椭圆形的金属空心管弯将截面为椭圆形的金属空心管弯成成270圆弧形，顶端封口，当通入压圆弧形，顶端封口，当通入压力力 p 后，它的自由端就会产生位移。后，它的自由端就会产生位移。q测压范围较宽，可高达测压范围较宽，可高达1000MPa。过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章（2）多圈弹簧管）多圈弹簧管 为了在测低压时增加位移，为了在测低压时增加位移，可以将弹簧管制成多圈状。可以将弹簧管制成多圈状。 （3） 膜片膜片 用金属或非金属材料做成的具用金属或非金属材料做成的具有弹性的圆片（有平膜片和波纹膜有弹性的圆片（有平膜片和波纹膜片）片）。在

8、压力作用下在压力作用下，其中心，其中心产生产生变形变形位移。可测低压。位移。可测低压。 （4） 膜盒膜盒 将两张金属膜片沿周口对焊，将两张金属膜片沿周口对焊，内充硅油。使膜片增加强度。内充硅油。使膜片增加强度。过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章( 5 ) 波纹管波纹管位移最大，可测微位移最大，可测微压（压（1MPa)。 弹簧管压力表的品种规格繁多。按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，只等。但它们的外形与结构基本相同，只

9、是所用的弹簧管材料有所不同。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过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章弹簧管压力表的结构原理弹簧管压力表的结构原理1 - 弹簧管弹簧管2- 拉杆拉杆3- 扇形齿轮扇形齿轮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 调整螺钉调整螺钉9 接头接头 弹簧管是一弹簧管是一根弯成根弯成270圆圆弧的椭圆截面的弧的椭圆截面的空心金属管，管空心金属管，管子的自由端子的自由端B封封闭，并连接拉杆闭，并连接拉杆及扇形齿轮，带及扇形齿轮，带动中心齿轮及指动中心齿轮及指针。针。过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章

10、在被测压力在被测压力 p 的作用的作用下，弹簧管的椭圆形截面下，弹簧管的椭圆形截面趋于圆形，圆弧状的弹簧趋于圆形，圆弧状的弹簧管随之向外扩张变形。管随之向外扩张变形。自由端自由端B的位移与输的位移与输入压力入压力p成正比。通过拉成正比。通过拉杆、齿轮的传递、放大，杆、齿轮的传递、放大，带动指针偏转。带动指针偏转。基本测量原理基本测量原理p过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章传递及放大过程传递及放大过程 游丝游丝7用来压紧扇形齿轮和中用来压紧扇形齿轮和中心齿轮间的接触面。心齿轮间的接触面。 自由端自由端B的位移的位移拉杆拉杆2扇形齿轮扇形齿轮3中心齿轮中心齿轮4同轴的指针同轴的指针5

11、转动转动 在面板在面板6的刻度标尺上的刻度标尺上指示出被测压力指示出被测压力p的数值的数值 调整螺钉调整螺钉8的位置，即改变了机械的位置，即改变了机械传动系数，调整了仪表量程。传动系数，调整了仪表量程。过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章测压关系：测压关系： 自由端的相对角位移自由端的相对角位移/ o 与被测压力与被测压力P成正比。成正比。/ o = KP0P K常数常数 生产中，常需要把压力控制在某一范围内。要生产中，常需要把压力控制在某一范围内。要求当压力超出给定范围时，测量仪表能发出信号，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

12、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。制。这就要求压力表带有报警或控制输出。过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章q电接点压力表电接点压力表在普通弹簧管压力表的基础上稍添部件，便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。可成为电接点信号压力表。 增加两个报警针，上增加两个报警针，上面分别装静触点面分别装静触点1和和4，指，指示针上装动触点示针上装动触点2。分别用。分别用软导线引至输出接线柱。软导线引至输出接线柱。 使用时可后接两个信使用时可后接两个信号灯或继电器号灯或继电器3、5。后部接线柱后部接线柱过程控制系统与仪表过

13、程控制系统与仪表 第第2章章报警原理：报警原理：若压力降到下限若压力降到下限值时，动触点值时，动触点2与静与静触点触点1接触，接通了接触，接通了信号灯信号灯3的电路。的电路。当当压力超过上限值时，压力超过上限值时，动触点动触点2和静触点和静触点4接接触，信号灯触，信号灯5的电路的电路被接通。被接通。后部接线柱后部接线柱过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章 2.3.3电气式压力计电气式压力计 电气式压力计电气式压力计是指将压力转换成电信号进行显是指将压力转换成电信号进行显示的仪表。示的仪表。电气式压力变送器电气式压力变送器是指将压力转换成标是指将压力转换成标准电信号输出的仪表。准电信

14、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。和信号处理电路所组成。信号输出信号输出电量电量被测压力被测压力传感元件传感元件测量线路测量线路显示器显示器过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章2.3.3.1电容式差压（压力）变送器电容式差压（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。时，就成为压力变送器。电容式压力变送器是电容式压力变送器是20世纪世纪70年代初由美国公年代初由美国公司研发。结构简单、过载能力强、可靠性好、精度司研发。结构简单、

15、过载能力强、可靠性好、精度高、体积小。高、体积小。电容式压力变送器先将压力的变化转换为电容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。量的变化，然后用电路测电容。 其输出信号是标准其输出信号是标准的的420mA（DC）电流信号。电流信号。 过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章C1C2d0d0P1=P2时：时： C1=C2=K2 /d0K2 =SS/4/4差压传感部件差压传感部件P1P2时：时：测量膜片中心位移：测量膜片中心位移： d = K 1P K 1弹力系数弹力系数 P1-P2 =P 中心膜片变形中心膜片变形位移位移 电容量变化电容量变化当当P2是大气压

16、时，为压力传感部件。是大气压时，为压力传感部件。过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章ddKC 021ddKC 022有：有：K3=K1 / d0PdKddCCCC30101212 PKC1C2d0+dd0 -d两个电容的电容量变为：两个电容的电容量变为： 由测量电路将电容变化量转换为电压。由测量电路将电容变化量转换为电压。 过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章 如图是一种测电容充放电电流的原理电路。如图是一种测电容充放电电流的原理电路。 正弦波电压正弦波电压E加于差动电容加于差动电容C1、C2上，上，R1R4的阻抗都比的阻抗都比C1、C2的阻抗小得多，则流过的阻抗小得多

17、，则流过C1、C2的半周期电流近似为：的半周期电流近似为：02122ICCCI 10212111()IICCC1012CICCV1V2V4过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章取取R1=R2=R4，得：得：因为：因为：V1=I1R1、V2=I2R2、V4=I4R4，则：则：PKVVVCCCC34122112 4214)(RCCC1 R1VV2 C2 R2V1V1V2V4令令V1、V2、V4表示表示R1、R2、R4的压降的压降过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章在实际电路中，在实际电路中，当差动电容当差动电容Cl、C2变变化时

18、，用负反馈自动化时，用负反馈自动调节供电电压调节供电电压E的幅的幅度，使流过它们的电度，使流过它们的电流之和流之和Io保持恒定。保持恒定。由上式可知，由上式可知，当当V4 =IoR4不变时，测出不变时，测出V2V1，则可知则可知PV1V2V4PKVVVCCCC34122112 过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章如图为电容式压力变送器的原理线路。如图为电容式压力变送器的原理线路。 A1供给振供给振荡器电源荡器电源通过负反馈保证通过负反馈保证R4两端的电压恒定两端的电压恒定A2将将Rl，R2两两端的电压相减端的电压相减RP1调整电流负反调整电流负反馈，实现量程迁移馈，实现量程迁移V2

19、V1V2V1I过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章特点：特点：灵敏度高，量程宽，过载能力强。灵敏度高，量程宽，过载能力强。没有杠杆传没有杠杆传动机构，因而结构紧凑，稳定性与抗振性好，测量精动机构，因而结构紧凑，稳定性与抗振性好，测量精度高，可达度高，可达0.2级。级。电容差压变送器电容差压变送器 法兰式电容差压变送器法兰式电容差压变送器 过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章2.3.3.2 应变式压力传感器应变式压力传感器 应变式压力传感器是利用电阻应变原理构成应变式压力传感器是利用电阻应变原理构成的。电阻应变片有金属应变片（金属丝或金属箔）的。电阻应变片有金属应变片（金

20、属丝或金属箔）和半导体应变片两类。如金属丝应变片的结构：和半导体应变片两类。如金属丝应变片的结构：纵向纵向R=L/Sq 电阻应变原理：电阻应变原理： 当应变片产生纵向拉伸当应变片产生纵向拉伸变形时，变形时，L变大、变大、S变小，其变小，其阻值增加；当应变片产生纵阻值增加；当应变片产生纵向压缩变形时，向压缩变形时，S 变大、变大、 L变小，其阻值减小。变小，其阻值减小。过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章 应变筒应变筒1的上端与外壳的上端与外壳2固定固定在一起，下端与膜片在一起，下端与膜片3紧密接触。紧密接触。应变片应变片r1沿应变筒轴向贴放；沿应变筒轴向贴放；r2沿沿径向贴放。当被

21、测压力径向贴放。当被测压力p作用于膜作用于膜片、使应变筒作轴向受压变形时，片、使应变筒作轴向受压变形时，r1纵向压缩应变、阻值变小；纵向压缩应变、阻值变小；r2纵纵向拉伸应变、阻值变大。向拉伸应变、阻值变大。金属应变片的应用金属应变片的应用 金属应变片要紧贴在应变物上使用。如测梁的金属应变片要紧贴在应变物上使用。如测梁的受力。如果没有应变物，只测气体的压力，则要借受力。如果没有应变物，只测气体的压力，则要借助于应变筒。助于应变筒。P过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章 应变片电阻的变化可用电桥测出。应变片电阻的变化可用电桥测出。 r1和和r2的变的变化，使桥路失去平衡，有不平衡电压

22、化，使桥路失去平衡，有不平衡电压U输出。输出。 r1、r2设置在相邻桥臂，既可以提高灵敏度，设置在相邻桥臂，既可以提高灵敏度，又有温度补偿作用。温度升高时，又有温度补偿作用。温度升高时，r1、r2阻值都升阻值都升高，各自得到的电源压降不变。高，各自得到的电源压降不变。应变片应变片r2应变片应变片r1过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章利用半导体材料的利用半导体材料的压阻效应压阻效应将压力转换为电信将压力转换为电信号。号。压阻效应压阻效应受压时电阻率发生变化。受压时电阻率发生变化。如图是一种半导体测压传感部件。如图是一种半导体测压传感部件。 在杯状单晶硅膜片在杯状单晶硅膜片的表面上，

23、沿一定的晶的表面上，沿一定的晶轴方向和位置扩散着四轴方向和位置扩散着四个长条形电阻。个长条形电阻。2.3.3.3压阻式压力传感器压阻式压力传感器过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章当硅膜片上下当硅膜片上下两侧出现压差时，两侧出现压差时，膜片内部产生应力，膜片内部产生应力，使扩散电阻的阻值使扩散电阻的阻值发生变化。发生变化。半导体扩散电阻在受应力作用时，材料内部晶格半导体扩散电阻在受应力作用时，材料内部晶格之间的距离发生变化，使禁带宽度以及载流子浓度和之间的距离发生变化，使禁带宽度以及载流子浓度和迁移率改变，导致半导体材料电阻率迁移率改变，导致半导体材料电阻率发生强烈的变化，发生强烈

24、的变化，其灵敏度约比金属应变电阻高其灵敏度约比金属应变电阻高100倍左右。倍左右。过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章 实验表明，圆形硅膜实验表明，圆形硅膜片在受压力变形时，其圆片在受压力变形时，其圆心区域和边缘区域受力性心区域和边缘区域受力性质不一样。以半径质不一样。以半径 63.2% 为界，圆心区域受拉应力，为界，圆心区域受拉应力，边缘区域受压应力。受拉边缘区域受压应力。受拉时，扩散电阻阻值增大；时，扩散电阻阻值增大；受压时，扩散电阻阻值减受压时，扩散电阻阻值减小。四个电阻可以构成全小。四个电阻可以构成全桥电路。桥电路。过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章 在硅膜片

25、上扩散四个阻值相等的电阻，接成全桥式在硅膜片上扩散四个阻值相等的电阻，接成全桥式输出电路，不但可以提高电桥灵敏度，还可以获得温输出电路，不但可以提高电桥灵敏度，还可以获得温度补偿，抵消半导体电阻随温度变化引起的误差。度补偿，抵消半导体电阻随温度变化引起的误差。过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章扩散硅压力变送器扩散硅压力变送器过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章2.3.3.4 压电式压力传感器压电式压力传感器 利用某些材料的压电效应原理制成。具有这种利用某些材料的压电效应原理制成。具有这种效应的材料如压电陶瓷、压电晶体称为压电材料。效应的材料如压电陶瓷、压电晶体称为压电

26、材料。 压电效应压电效应：压电材料在一定方向受外力作用产：压电材料在一定方向受外力作用产生形变时，内部将产生极化现象，在其表面上产生生形变时，内部将产生极化现象，在其表面上产生电荷。当去掉外力时，又重新返回不带电的状态。电荷。当去掉外力时，又重新返回不带电的状态。这种机械能转变成电能的现象，称之为压电效应。这种机械能转变成电能的现象，称之为压电效应。F 过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章压电材料上电荷量的大小与外力的大小成正比。压电材料上电荷量的大小与外力的大小成正比。 如图所示，压电陶瓷的极化方向为如图所示，压电陶瓷的极化方向为z轴方向。如轴方向。如果在果在z轴方向上受外力作用

27、，则垂直于轴方向上受外力作用，则垂直于z轴的轴的x、y轴轴平面上面和下面出现正负电荷。平面上面和下面出现正负电荷。zyxFF 过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章 压电材料作为力敏感元件，从其输出特性可以压电材料作为力敏感元件，从其输出特性可以看作是一个电荷源（静电发生器）；从其材料特性看作是一个电荷源（静电发生器）；从其材料特性可以等效为一个电容。其等效电路为：可以等效为一个电容。其等效电路为：Ca等效电容等效电容 Ra等效漏电阻等效漏电阻后接电压放大器或电荷放大器即可。后接电压放大器或电荷放大器即可。CaRaUa电压源电压源QCaRaUa电荷源电荷源过程控制系统与仪表过程控制系

28、统与仪表 第第2章章气动差压变送器的结构和工作原理气动差压变送器的结构和工作原理结构结构（1）测量）测量部分部分 把把被测的差被测的差压信号转压信号转换成挡板换成挡板的微小位的微小位移移过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章（2）气动转换部分）气动转换部分 把测量把测量部分输出的挡板微小位移转换部分输出的挡板微小位移转换成成0.02MPa0.1MPa的气压的气压信号作为差压变送器的输出信号作为差压变送器的输出图3-2012PPP（3）力矩平衡原理）力矩平衡原理工作原理工作原理过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章气动气动差压变送器的特性分析差压变送器的特性分析P2 P1V气

29、源p出 l1l3l2F反 图3-21123MP FlMPFlME Sl 测测反出反0零MMM反测零32EllSPF0出反0P F反、E和l3都是固定不变的可调S0 ，使0.02aPMP出过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章 反馈波纹管反馈波纹管l2 K 量程量程 ； 反馈波纹管反馈波纹管l2 K 量程量程 。 F测测 K 量程量程 ； F测测 K 量程量程 。12FlPPKPFl测出反MM反测=F反pK2K11/El3l1F测l2hM测M反Mp出22131)(lFKKEllFsG反测过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章2.3.4智能式差压变送器智能式差压变送器 智能式差

30、压变送器内部电路装有智能式差压变送器内部电路装有CPU芯片，有很芯片，有很强的数字处理能力。除检测功能外，还具有静压补强的数字处理能力。除检测功能外，还具有静压补偿、计算、显示、报警、控制、诊断等功能。与智偿、计算、显示、报警、控制、诊断等功能。与智能式执行器配合使用，可就地构成控制回路，并随能式执行器配合使用，可就地构成控制回路，并随时与上位机通讯。时与上位机通讯。 2.3.4.1 3051C HART变送器变送器 3051型差压变送器是美国罗斯蒙特公司的一种型差压变送器是美国罗斯蒙特公司的一种智能型两线制变送器，有电容式和压电式两种。图智能型两线制变送器，有电容式和压电式两种。图2.44是

31、是 3051C 电容式变送器的原理框图。电容式变送器的原理框图。过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章 传感器部分与模拟仪表一样，测量信号经传感器部分与模拟仪表一样，测量信号经AD转换后送微处理器处理。输出符合转换后送微处理器处理。输出符合HART协议的数协议的数字信号叠加在由字信号叠加在由DA输出的输出的420mA信号线上。信号线上。3051C HART变送器变送器过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章 可同时用于数字控制系统和模拟控制系统。将数可同时用于数字控制系统和模拟控制系统。将数据设定器跨接在信号线上，可以读取变送器的输出据设定器跨接在信号线上，可以读取变送器的输

32、出信号，并对变送器进行组态。信号，并对变送器进行组态。3051C HART变送器变送器过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章（1）仪表类型的选择）仪表类型的选择1、满足工艺的要求。例如是否需要远传、自动记录、满足工艺的要求。例如是否需要远传、自动记录 或报警；或报警；2、被测介质的物理化学性能（诸如腐蚀性、温度高、被测介质的物理化学性能（诸如腐蚀性、温度高低、粘度大小、脏污程度、易燃易爆性能等）是低、粘度大小、脏污程度、易燃易爆性能等）是否对测量仪表提出特殊要求；否对测量仪表提出特殊要求；3、现场环境条件（诸如高温、电磁场、振动及现场、

33、现场环境条件（诸如高温、电磁场、振动及现场安装条件等）对仪表类型有否特殊要求等。安装条件等）对仪表类型有否特殊要求等。 压力表的选择、安装与校验压力表的选择、安装与校验过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章根据工艺要求正确选用仪表类型是保证仪表正根据工艺要求正确选用仪表类型是保证仪表正常工作及安全生产的重要前提。常工作及安全生产的重要前提。例如普通压力计的弹簧管大多采用铜合金，而例如普通压力计的弹簧管大多采用铜合金，而氨用压力计弹簧管的材料却都采用碳钢，不允许采氨用压力计弹簧管的材料却都采用碳钢，不允许采用铜合金。因为氨气对铜的腐蚀用铜合金。因为氨气对铜的腐蚀极强，普通压力计极强，普

34、通压力计用于氨气压力测量时很快就要损坏。用于氨气压力测量时很快就要损坏。又如氧气压力计与普通压力计在结构和材质上又如氧气压力计与普通压力计在结构和材质上完全相同，但是氧用压力计禁油。因为油进入氧气完全相同，但是氧用压力计禁油。因为油进入氧气系统易引起爆炸。所以，氧用压力计校验时，不用系统易引起爆炸。所以，氧用压力计校验时，不用变压器油作为工作介质。变压器油作为工作介质。过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章（2 2）仪表测量范围的确定）仪表测量范围的确定 为了合理、经济使用仪表，仪表的量程不能为了合理、经济使用仪表，仪表的量程不能选得太大，但为了保证测量精度，一般被测压力选得太大，但

35、为了保证测量精度，一般被测压力的最小值不低于仪表满量程的的最小值不低于仪表满量程的1/3为宜。为宜。 同时为了延长弹性元件同时为了延长弹性元件的使用寿命，避免弹性元件的使用寿命，避免弹性元件因长期受力过大而永久变形，因长期受力过大而永久变形，压力计的上限值应该高于被压力计的上限值应该高于被测 量 的 最 大 值 （ 量 程 的测 量 的 最 大 值 （ 量 程 的1/21/3） ，留有余量。，留有余量。过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章（3 3） 仪表精度的选取仪表精度的选取仪表精度是根据工艺生产上所允许的最大测量仪表精度是根据工艺生产上所允许的最大测量误差来确定的。不能认为选用

36、的仪表精度越高越好，误差来确定的。不能认为选用的仪表精度越高越好，应在满足工艺要求的前提下，尽可能选用精度较低、应在满足工艺要求的前提下，尽可能选用精度较低、价廉耐用的仪表价廉耐用的仪表例题例题 某台压缩机的出口压力范围为某台压缩机的出口压力范围为2528MPa，测，测量绝对误差不得大于量绝对误差不得大于1MPa。工艺上要求就地观察，。工艺上要求就地观察，并能高低限报警，试正确选用一台压力表，指出型号、并能高低限报警，试正确选用一台压力表，指出型号、精度与测量范围。精度与测量范围。过程控制系统与仪表过程控制系统与仪表 第第2章章要求条件为：要求条件为： 被测脉动压力被测脉动压力2528MPa，测量绝对误差，测量绝对误差1MPa，就地观察、高低限报警。，就地观察、高低限报警。解：解： 脉动压力对仪表寿命影响很大，故脉动压力对仪表寿命影响很大，故选择仪表的选择仪表的上限值为：上限值为： MPa =max56562 228282 21 1pp若选压力表的测量范围为若选压力表的测量范围为060MPa则：则： 25MPa / 60MPa 1/3被测压力的最小值不低于满量程的被测压力的最小值不低于满量程的1/3，下，下限限值也值也符合要求。