压力表论文.doc

压力表摘要：压力表（英文名称：pressure gauge）是指以弹性元件为敏感元件，测量并指示高于环境压力的仪表。压力表的应用极为普遍，它几乎遍及所有的工业流程和科研领域。在热力管网、油气传输、供水供气系统、车辆维修保养厂店等领域随处可见。压力表的分类多样，其中分类中的机械式压力表通常采用弹簧管（波登管）、膜片、膜盒或波纹管等弹性敏感元件。弹性元件在介质压力作用下产生的弹性变形，通过齿轮传动机构（机芯）放大，从而由指针在度盘上指示出相应的压力值。 尤其在工业过程控制与技术测量过程中，由于机械式压力表的弹性敏感元件具有很高的机械强度以及生产方便等特性，使得机械式压力表得到越来越广泛的应用。关键词：压力表 弹性 分类 精度 测量 选用 正文 目录摘要和关键词11 压力表的工作原理和构造31.1压力表的工作原理.31.2压力表原理拓展.41.3压力表的构造.52 压力表的分类7 2.1压力表的分类.73 压力表的精度与误差.83.1压力表的精度等级和误差.84 压力表的公称直径与测量范围.104.1压力表的精度等级和公称直径104.2 压力表的测量范围.105.压力表正常工作条件.115.1正常工作条件.115.2参比工作条件.116 压力表的选用选用原则.126.1选用原则126.2 选用举例.146.3 量程选择.147. 压力表的检定.167.1 压力表检定方法168 压力表的标志、包装与贮存188.1 GB标准规定的标志、包装与贮存.181 压力表工作原理和构造 1.1 压力表的工作原理压力表通过表内的敏感元件（波登管、波纹管、膜盒）的弹性形变，再由表内机芯的传动机构将压力形变传导至指针，引起指针转动来显示压力。波登管：敏感元件，是截面积显椭圆形的弹性C形管。波纹管：用可折叠皱纹片沿折叠伸缩方向连接成的管状弹性敏感元件。它的开口端固定，密封端处于自由状态，并利用辅助的螺旋弹簧或簧片增加弹性。工作时在内部压力的作用下沿管子长度方向伸长，使活动端产生与压力成一定关系的位移。活动端带动指针即可直接指示压力的大小，响应速度低于波登管，波纹管适于测量低压。膜盒：两个膜片的外缘直接焊接或膜片外缘与机体焊接而构成的盒，膜盒又习惯的被人们叫为电容传感器。膜盒压力表工作原理是基于波纹膜盒在被测介质的压力作用下，其自由端产生相应的弹性变形，再经齿轮传动机构的转动并放大，由固定于齿轮轴上的指示针将被测值在表盘上显示出来。膜盒压力表主要用来测量微压，比如5Kpa50KPa。溢流孔：若发生波登管爆裂的紧急情况的时候，内部压力将通过溢流孔向外界释放，防止玻璃面板的爆裂。注：为了保持溢流孔的正常性能，请在表后面留出至少10mm的空间，不要改造或塞住溢流孔。1.2 压力表的原理扩展用电测法测量非电学量时，首先必须将被测的非电学量转换为电学量而后输入之。通常把非电学量变换成电学量的元件称为变换器(将信源发出的信息按一定的目的进行变换)；根据不同非电学量的特点设计成的有关转换装置称为传感器（一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置或器官）；而被测的力学量（如位移、力、速度等）转换成电容变化的传感器称为电容传感器。电容或电容量，指的是在给定电位差下的电荷储藏量；记为C，国际单位是法拉（F）。一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上；造成电荷的累积储存，最常见的例子就是两片平行金属板。也是电容器的俗称。1.3 压力表的构造1.压力表的设置原理：为什么压力表要这样设置。事实上是基于这样一个原理：压力表通过表内的敏感元件(波登管、膜盒、波纹管)的弹性形变，再由表内机芯的转换机构将压力形变传导至指针，引起指针转动来显示压力。 2.压力表的结构图与说明 1.3.1 压力表的结构图（1）溢流孔：若发生波登管爆裂的紧急情况的时候，内部压力将通过溢流孔向外界释放，防止玻璃面板的爆裂。注：为了保持溢流孔的正常性能，请在表后面留出至少10mm的空间，不要改造或塞住溢流孔。 （2）指针： 除标准指针外，其他指针也是可选的。(零调指针最大值指针或设定指针)请在选型表中列出。 (3)玻璃面板： 除标准玻璃外，其他特殊材质玻璃，如强化玻璃，无反射玻璃也是可选的。（4）波登管：敏感元件，是截面积显椭圆形的弹性C形管（5）节流阀：(可选) 为了减小脉动压力，节流阀安装在压力入口处。（ 脉动压力： 由于压力发生器中泵的脉动特性，使压力表的特诊曲线振幅较大。这对压力表是非常有害的。）2 压力表的分类 2.1压力表的分类一压力表按其测量精确度：可分为精密压力表、一般压力表。精密压力表的测量精确度等级分别为0.1、0.16、0.25、0.4级0.05级；一般压力表的测量精确度等级分别为1.0、1.6、2.5、4. 0级。二压力表按其测量基准：压力表按其指示压力的基准不同，分为一般压力表、绝对压力表不锈钢压力表、差压表。一般压力表以大气压力为基准；绝压表以绝对压力零位为基准；差压表测量两个被测压力之差。三压力表按其测量范围：分为真空表、压力真空表、微压表、低压表、中压表及高压表。真空表用于测量小于大气压力的压力值；压力真空表用于测量小于和大于大气压力的压力值；微压表用于测量小于60000 Pa的压力值；低压表用于测量06MPa压力值；中压表用于测量1060MPa压力值；高压表用于测量100MPa以上压力值。四压力表按其显示方式：分为指针压力表，数字压力表。五压力表按其使用功能分：压力表按其使用功能不同可分为就地指示型压力表和带电信号控制型压力表。（1）就地指示型压力表：包括一般压力表、真空压力表、耐震压力表、不锈钢压力表等，除指示压力外无其他控制功能。（2）带电信号控制型压力表输出信号主要有：1、开关信号（如电接点压力表）2、电阻信号（如电阻远传压力表）3、电流信号（如电感压力变送器，远传压力表，压力变送器等）六压力表按测量介质特性不同可分为：1、一般型压力表：一般型压力表用于测量无爆炸、不结晶、不凝固对铜和铜合金无腐蚀作用的液体、气体或蒸汽的压力；2、耐腐蚀型压力表：耐腐蚀型压力表用于测量腐蚀性介质的压力，常用的有不锈钢型压力表、隔膜型压力表等；3、防爆型压力表：防爆型压力表用在环境有爆炸性混合物的危险场所，如防爆电接点压力表，防爆变送器等。4、专用型压力表。七按照压力表的用途分：可分为普通压力表、氨压力表.氧气压力表、电接点压力表、远传压力表、耐振压力表、带检验指针压力表、双针双管或双针单管压力表、数显压力表、数字精密压力表等3 压力表的精度与误差 3.1 压力表的精度等级和误差（1）压力表精度等级含义是什么？压力表的精度等级，是以允许误差占压力表量程的百分率来表示的，一般分为05、1、15、2、25、3、4七个等级(锅炉上不用3级和4级)，数值越小，其精度越高。例如，表盘量程025 MPa精度25级的压力表，它的指针所示压力值与被测介质的实际压力值之间的允许误差，不得超过上25MPa25=0062 5 MPa；当压力表指示压力为08MPa时，实际气压在0737 50862 5MPa之间。由此可见，压力表实际误差的大小，不但与精度有关，而且还与压力表的量程大小有关。量程相同时，精度越高(即数字越小)，压力表的允许误差越小。精度相同时，量程越大，压力表的误差越大。（2）压力表的精度等级和允许误差及其关系见下表：精度等级允许误差%（按量程的百分数计算）零位测量上限的（90100）%其余部分带止销不带止销1.0111.611.6（1.5）1.61.62.51.62.52.52.542.54.04444注:使用中的1.5级压力表允许误差按1.6级计算,准确度等级可不更改.4 压力表的公称直径与测量范围 4.1压力表的精度等级和公称直径压力表的精度等级分为:1.0级;1.6级;2.5级;4.0级,各等级仪表的外壳公称直径应符合下表的规定：外壳公称直径 （mm）精确度等级40;602.5;4.01001.6;2.5150;200;2501.0;1.6 4.2 压力表的测量范围1、压力表测量上限值的大小是根据弹簧管外廓尺寸、刚度和非线性条件设计的，测量上限值有110n、1.610n、2.510n、410n、610n五种系列，n是正整数、负整数或零。2、数字压力表压力范围：-100kPa 2kPa 260MPa。3、压力表低于1/3 量程部分准确度较低，不宜使用。选择测量上限时，为了保证压力表安全可靠地工作，维持其使用寿命，一般应大于最高使用压力的 1/3。4、选择使用范围时，按负荷状况的通用性，应选用全量程的 1/3 2/3 为宜，因为这一使用范围准确度较高，且在平稳、波动两种负荷下均可使用。使用范围最高不得超过度盘满刻度的3/4。5.压力表正常工作条件5.1正常工作条件（1）仪表正常工作环境温度为-4070。（2）仪表正常工作的振动条件应不超过GB4439-84工业自动化仪表工作条件振动V.H.3级规定。2.1.3仪表压力部分一般使用至压力上限值的3/4。5.2参比工作条件在下列条件下，仪表的示值基本误差、来回差、零点、指针偏转平稳性及轻敲位移，应符合有关条款的规定。a.仪表处于正常工作位置。（注：未指明时，正常工作位置系指垂直安装。）b.负荷均匀变化。c.周围环境温度为205。6 压力表的选用选用原则压力表的选用应根据使用工艺生产要求，针对具体情况做具体分析。在满足工艺要求的前提下，应本着节约的原则全面综合地考虑，一般应考虑以下几个方面的问题：6.1选用原则1 类型的选用仪表类型的选用必须满足工艺生产的要求。例如是否需要远传、自动记录或报警；被侧介质的性质（如被测介质的温度高低、粘度大小、腐蚀性、脏污程度、是否易燃易爆等）是否对仪表提出特殊要求，现场环境条件（如湿度、温度、磁场强度、振动等）对仪表类型的要求等。因此根据工艺要求正确地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。例如普通压力表的弹簧管多采用铜合金（高压的采用合金钢），而氨用压力表弹簧管的材料却都采用碳钢（或者不锈钢），不允许采用铜合金。因为氨与铜产生化学反应，会爆炸，所以普通压力表不能用于氨压力测量。氧气压力表与普通压力表在结构和材质方面可以完全一样，只是氧用压力表必须禁油。因为油进人氧气系统易引起爆炸。所用氧气压力表在校验时，不能像普通压力表那样采用油作为工作介质，并且氧气压力表在存放中要严格避免接触油污。如果必须采用现有的带油污的压力表测量氧气压力时，使用前必须用四氯化碳反复清洗，认真检查直到无油污时为止。2、测量范围的确定为了保证弹性元件能在弹性变形的安全范围内可靠地工作，在选择压力表量程时，必须根据被测压力的大小和压力变化的快慢，留有足够的余地，因此，压力表的上限值应该高于工艺生产中可能的最大压力值。根据“化工自控设计技术规定”，在测量稳定压力时，最大工作压力不应超过测量上限值的2/3；测量脉动压力时，最大工作压力不应超过测量上限值的1/2；测量高压时，最大工作压力不应超过测量上限值的3/5。一般被测压力的最小值应不低于仪表测量上限值的1/3。从而保证仪表的输出量与输人量之间的线性关系. 提高仪表测量结果的精确度和灵敏度。根据被测参数的最大值和最小值计算出仪表的上、下限后、不能以此数值直接作为仪表的测量范围。我们在选用仪表的标尺上限值时，应在国家规定的标准系列中选取。中国的压力表测量范围标准系列有：-0.1-0.06,0.15;0-1,1.6,2.5,4,6,10X10 MPa（其中n为自然整数.可为正、负值）。3、精度等级的选取根据工艺生产允许的最大绝对误差和选定的仪表最程、计算出仪表允许的最大引用误差，在国家规定的精度等级中确定仪表的精度。一般来说，所选用的仪表越精密，则测量结果越精确、可靠。但不能认为选用的仪表精度越高越好，因为越精密的仪表一般价格越贵，操作和维护越费事。因此，在满足工艺要求的前提下，应尽可能选用精度较低、价廉耐用的仪表。6.2 选用举例：1、用于测量黏稠或酸碱等特殊介质时，应选用隔膜压力表、不锈钢弹簧管、不锈钢机芯、不锈钢外壳或胶木外壳。2、靠墙安装时，应选用有边缘的压力表；直接安装于管道上时，应选用无边缘的压力表；用于直接测量气体时，应选用表壳后面有安全孔的压力表。出于测压位置和便于观察管理的考虑，应选择表壳直径的大小。6.3 量程选择1、为了保证压力表弹性元件能在弹性变形的安全范围内可靠地工作，压力表量程的选择不仅要根据被测压力的大小，而且还应考虑被测压力变化的速度，其量程需留有足够的余地。使用压力表测量稳定压力时，最大工作压力不应超过量程的2/3；32、使用压力表测量脉动压力，最大工作压力不应超过量程的1/2；3、使用压力表测量高压时，最大工作压力不应超过量程的3/5。为了保证测量准确度，最小工作压力不应低于量程的1/3。按此原则，根据被测最大压力算出一个数值后，从压力表产品目录中选取稍大于该值的测量范围。4、应根据锅炉工作压力来选择，量程刻度的极限值应为工作压力的1.53.0倍，最好是2倍。在工业锅炉中，实际情况是锅炉实际运行时的工作压力总是比铭牌上的额定压力要低，工业蒸汽锅炉和热水采暖锅炉均是如此。例如4t/h的蒸汽锅炉，额定压力为1MPa，制造厂如按1.5倍来配备压力表，应配备1.6MPa量程压力表。若用户由于生产工艺需要，实际运行在05MPa压力下即能满足工艺要求，这时运行量程，压力表的指针就指在量程的三分之一不到的位置，指针转过的角度很小即选用的压力表量程太大。热水锅炉亦是如此，例如采暖锅炉额定压力为07MPa，配备压力表应为1MPa或1.6MPa，如配备1MPa的压力表，怕在水压试验时使压力表过载，于是便配备量程为16MPa的压力表。实际运行时，只要02MPa就能满足采暖要求，压力表的指针指在量程八分之一的位置，很难使人相信压力表的准确性和灵敏性。5、 为解决上述问题，应采用两种压力表，即在水压试验时，采用锅炉厂按额定压力配备的压力表；6、在日常运行时按实际工作压力的2倍来配备压力表。如工作压力为0.2MPa，即配用0.4MPa量程的压力表。这样指针在刻度盘中间位置，垂直向上。安全阀的起座压力也是按工作压力来调整，压力表仍有足够的裕度应付超压指示。7. 压力表的检定7.1 压力表检定方法： 一、外观检查 1、新制造的压力表应均匀光滑、无明显剥脱现象。2、压力表零部件装配应牢固、无松动现象。 3、压力表分度盘上应有以下标志，制造单位或商标;产品名称;计量单位和数字计量器具制造许可证标志和编号，真空表应有“-”或“负”的标志，准确度等级，出厂编号。 4、压力表应有安全孔，安全孔上须有防尘装置。(不准被测介质溢出表外的压力表除外) 5、指针指示端应覆盖最短分度线长度的1/32/3，指针指示端的宽度应不大于分度线的宽度。 6、读数部分，压力表玻璃应无色透明，不应有妨碍读数的缺陷。分度盘应平整光洁、各标志清晰可辨。 7、零位，带有止销的压力表，在无压力时，指针应靠近止销，“缩格”应不超过表1规定的允许误差值，无止销的压力表，在无压力时，指针应于零位标志内，零位标志应不超过表1规定的允许误差绝对值2倍。8、常用准确度等级为1%FS，1.6%FS，2.5%FS，4%FS。二、计量器具 1、工作介质要求为，测量上限不大于0.25MPA的压力表,工作介质为清洁空气或无毒、无害和化学性质稳定的气体。测量下限不大于(0.25250)MPA的压力表,工作介质为无腐蚀性的液体。 2、环境条件为，温度在1525之间，相对湿度不大于85%。环境压力为大气压，压力表应在上述环境至少静置2H方可检定。3、标准器的允许误差绝对值应不大于被检压力表允许误差绝对值的1/4。 4、标准器具可用弹簧管式精密压力表和真空表、活塞式压力计、活塞式真空压力计 5、辅助设备有，压力校验计、真空校验计。三、示值误差、回程误差、和轻敲位移的检定 1、示值误差检定的方法，压力表的示值检定按标有数字的分度线进行，检定时逐渐平稳地升压(或降压)，当示值达到检测上限后，切断压力源，耐压3MIN，然后按原检定点平稳地降压(或升压)倒序回检。 2、回程误差，对同一点检定时，在升压(或降压)和降压(或升压)检定时，表1规定的允许误差绝对值。 3、轻敲位移，对每一点检定时，在升压(或降压)和降压(或升压)检定时，轻巧表壳后引起的示值变动量不大于表1规定的允许误差绝对值的1/2。4、示值误差，对每一检定点，在升压(或降压)和降压(或升压)检定时，轻巧表壳前、后示值与标准器示值之差应符合表1要求。四、压力表检定方法 1、压力测量上限为0.06MPA时，真空部分检定三点示值。2、压力测量上限为0.15MPA时，真空部分检定两点示值。 3、压力测量上限为(0.25250)MPA时，真空部分检定，疏空时指针应指向真空部分。8 压力表的标志、包装与贮存8.1 中华人民共和国国家标准规定的标志、包装与贮存1.标志，压力表的标度盘上应标有制造厂名称或商标、仪表名称、计量单位、精确度等级、制造年月及仪表编号。注意：按其所测介质不