压力检测及仪表-压力检测仪表（工业仪表自动化）

弹性式压力计CONTENTS弹性元件01.弹簧管压力表02.电接点压力计03.PART01弹性元件弹性元件01弹性元件是一种简易可靠的测压敏感元件。当测压范围不同时，所用的弹性元件也不一样。

弹性元件示意图弹簧管式弹性元件如图(a)和(b)所示，波纹管式弹性元件如图(e)所示，薄膜式弹性元件如图(c)和(d)所示。弹性元件01PART02弹簧管压力表02弹簧管压力表游丝中心齿轮弹簧管拉杆满度调节零点限位扇形齿轮弹簧管压力表主要是由一端面封闭并弯成圆弧形的扁圆（或椭圆）空心管子和一组传动放大机构简称机芯（它包括拉杆、扇形齿轮、中心齿轮）及指示机构（包括指针、面板上的分度标尺）所组成。02弹簧管压力表1.弹簧管压力表的结构02弹簧管压力表精度等级0.4量程4MPa200格0.02MPa/格2.指示机构（包括指针、面板上的分度标尺）02弹簧管压力表3.动作原理02弹簧管压力表弹簧管材料选用根据压力高低和介质类型选用

考虑介质化学性质，具有腐蚀性要选用耐腐蚀材料，如氨用压力表，禁油的氧气压力表等。低压普通弹簧管压力表选用黄铜，高压选用不锈钢材料PART03电接点压力计03电接点压力计弹性元件是一种测压敏感元件，测压范围不同时，所用的弹性元件不一样;弹簧管压力表把弹性元件的受压变形通过两次放大进行显示;

选用弹簧管材料,要依据压力高低和介质类型；需要压力报警时,应选用电接点压力表。小结

1、普通弹簧管压力表能否用来测量液氨贮罐压力？思考题

弹簧管压力表的校验

弹簧管压力表是化工生产中重要的压力检测仪表，弹簧管压力表随着使用时间的增长，其弹性元件的弹性特性会发生变化，从而产生残余变形，使仪表的准确度逐渐降低。因此，必须定期对仪表进行校验、调整。弹簧管压力表的校验CONTENTS实验目的01.实验设备02.零点与量程调整03.校验数据处理技术要求04.PART01实验目的实验目的0115%45%85%掌握校验弹簧管压力表的方法掌握校验弹簧管压力表的数据处理方法及定级熟悉弹簧管压力表的结构及工作原理PART02实验设备实验设备02PART03零点与量程调整零点调整03

当弹簧管压力表未输入被测压力时，其指针应对准表盘零位刻度线，否则，可用特制的取针器将指针取下对准零位刻度线，重新固定。对有零位限制钉的表，一般要升压在第一个有数字的刻度线处取、装指针，以进行零位调整。量程调整04

如果压力表的零点已调准，当测量上限值时其示值超差，则应进行量程调整。其做法是调整扇形齿轮与拉杆的调整螺钉连接位置，通过改变左图中OB的长短，即可调整量程。通常要结合零位调整反复数次才能达到要求。校验数据表05

当弹簧管压力表未输入被测压力时，其指针应对准表盘零位刻度线，否则，可用特制的取针器将指针取下对准零位刻度线，重新固定。对有零位限制钉的表，一般要升压在第一个有数字的刻度线处、装指针，以进行零位调整。校验点被校表读数(KPa)

标准表读数(KPa)绝对误差(KPa)正反行程绝对差值(KPa)正行程反行程正行程反行程轻敲前轻敲后轻敲前轻敲后轻敲前轻敲后轻敲前轻敲后轻敲前轻敲后0%

25%

50%

75%

100%

校验结果允许基本误差=

最大基本误差=

1

允许变差=

最大变差=

1

检定结论：PART04校验数据处理技术要求01020403仪表示值的实际最大误差不应超过仪表精度等级所允许的误差值在指示值范围内，指针应平稳偏转在任何位置上，指针与表盘的距离不得低于1mm；用手轻敲表壳时，指针的示值变动不应超过基本的允许误差绝对值的50%仪表的变差不应超过基本允许误差的绝对值当仪表处于垂直位置时，且弹簧管内无压力用时，无零位限制钉的仪表的指针应指在零位分度线上；有零位限制钉的仪表的指针应紧靠在限制钉上校验数据处理技术要求06小结

通过对弹簧管压力表校验实际操作，掌握弹簧管压力表调校相关技能，学习零点调整与量程调整步骤方法，根据校验数据表，正确进行分析计算，对弹簧管压力表定级。电气式压力计010203压力传感器测量线路信号处理电路电气式压力计压力传感器

测量线路

显示器

信号输出被测压力P电量CONTENTS应变片压力传感器01.扩散硅式压力传感器02.PART01应变片压力传感器应变片压力传感器01应变片有金属应变片(金属丝或金属箔)和半导体应变片两类。当应变片产生压缩或拉伸应变时，其阻值减小或增加。应变片压力传感器01当被测压力P作用于传感筒密封膜片时，传感筒受压变形，应变片r1被压缩，阻值减小，应变片r2被拉长，阻值增加。应变片阻值的变化，再通过桥式电路获得相应的毫伏级电势输出。应变片压力传感器01

按弹性敏感元件结构的不同,应变式压力传感器大致可分为应变管式、膜片式、应变梁式和组合式4种。PART02扩散硅式压力传感器扩散硅式压力传感器02压电效应----单晶硅片在受到力的作用后，其电阻率将随作用力而变化，这种物理现象称为压阻效应。扩散硅式压力传感器02单晶硅片置于传感器腔内。当压力发生变化时，单晶硅产生应变，使直接扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成比例的变化，再由桥式电路获得相应的电压输出信号。

应变式压力传感器和扩散硅式压力传感器由于弹性元件与变换元件一体化，尺寸小，其固有频率很高，可以测频率范围很宽的脉动压力。小结1、应变式压力传感器工作原理是什么？思考题智能型压力变送器CONTENTS智能差压变送器02.电容式压力变送器01.PART01电容式压力变送器电容式压力变送器01电气式压力计测量范围较广，可测7×10-5Pa至5×102MPa的压力，允许误差可至0.2％；由于可以远距离传送信号，所以在工业生产过程中可以实现压力自动控制和报警，并可与工业控制机联用。一般由压力传感器、测量电路和信号处理装置所组成。常用的信号处理装置有指示仪、记录仪以及控制器、微处理机等。电气式压力计组成方框图电容式压力变送器01电气式压力计通常是将压力的变化转换为电阻、电感或电势等电量的变化，构成各种压力传感器。由于它输出的是电量，便于信号远传，尤其是便于与计算机连接组成数据自动采集系统，所以得到了广泛的应用，极大地推进了试验技术的发展。电容式压力变送器01电容式压力变送器先将压力的变化转换为电容量的变化，然后进行测量。目前在工业生产中应用非常广泛，其输出信号是标准4～20mADC电流信号。当测量膜盒两侧通以不同的压力时，可用于测量差压、液位等。I0填充液（硅油）固定电极可动电极P1转换放大单元

P2电容式压力传感器隔离膜片电容式压力变送器01电容器的电容量由它的两个极板的大小、形状、相对位置和电介质的介电常数决定。如果一个极板固定不动，另一个极板感受压力，并随着压力的变化而改变极板间的相对位置，电容量的变化就反映了被测压力的变化。平板电容器的电容量C为若电容的动极板感受压力产生位移Δd，则电容量将随之改变，其变化量ΔC为当ε、S确定之后，可以通过测量电容量的变化得到动极板的位移量，进而求得被测压力的变化。电容式压力变送器01电容式差压变送器的结构可以有效地保护测量膜片，当差压过大并超过允许测量范围时，测量膜片将平滑地贴靠在玻璃凹球面上，因此不易损坏。与力矩平衡式相比，电容式没有杠杆传动机构，因而尺寸紧凑，密封性与抗振性好，测量精度相应提高，可达0.2级。PART02智能差压变送器智能差压变送器02智能型差压变送器由硬件和软件两大部分组成。特点①性能稳定。可靠性好。测量精度高。基本误差仅为±0.1%。②量程范围可达100∶1。时间常数可在0～36s内调整，有较宽的零点迁移范围。③具有数字、模拟两种输出方式，能够实现双向数据通讯,可以与现场总线网络和上位计算机相连。④可以进行远程通讯，通过现场通讯器，简化了调整、校准与维护过程，使维护和使用都十分方便。智能差压变送器02智能差压变送器023051C型智能压力变送器所用的手持通信器为475型，带有键盘及液晶显示器。可以接在现场变送器的信号端子上，就地设定或检测，也可以在远离现场的控制室中，接在某个变送器的信号线上进行远程设定及检测。手持通信器的连接示意图（1）组态（2）测量范围的变更（3）变送器的校准（4）自诊断实现的功能：智能差压变送器02智能式压力传感器---注意要对智能型差压变送器每五年校验一次，智能型差压变送器与手持通信器结合使用，可远离生产现场，尤其是危险或不易到达的地方，给变送器的运行和维护带来了极大的方便。注意差动电容的测量原理；智能差压变送器的特点；智能差压变送器的使用。小结1、智能差压变送器在使用过程中如何维护？思考题压力表的选择与安装压力检测仪表是化工生产控制系统中重要的组成部分，正确地选用及安装是保证压力检测仪表在生产过程中发挥应有作用的重要环节。压力检测仪表的安装正确与否，直接影响到测量结果的准确性和压力检测仪表的使用寿命。压力表的选择与安装CONTENTS压力检测仪表的选择01.压力检测仪表的安装02.PART01压力检测仪表的选择压力检测仪表的选择01仪表测量范围的确定仪表精度等级的选取仪表类型的选用压力检测仪表的选择01

(1)仪表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；被测介质的物理化学性能是否对测量仪表提出特殊要求；现场环境条件对仪表类型有否特殊要求等。例如普通压力表的弹簧管多采用铜合金，高压的也有采用碳钢的，而氨用压力表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极强，所以普通压力表用于氨气压力测量时很快就要损坏。

氧气压力表与普通压力表在结构和材质上完全相同，只是氧用压力表禁油。因为油进入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变压器油作为工作介质，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。压力检测仪表的选择01

(2)仪表测量范围的确定仪表的测量范围是指该仪表可按规定的精确度对被测量进行测量的范围，它是根据操作中需要测量的参数的大小来确定的。在测量压力时，为了延长仪表使用寿命，避免弹性元件因受力过大而损坏，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；测量高压压力时，最大工作压力不应超过

测量上限值的3/5。为了保证测量值的准确度，所测的压力值不能太接近于仪表的下限值，亦即仪表的量程不能选得太大，一般被测压力的最小值不低于仪表满量程的1/3为宜。根据被测参数的最大值和最小值计算出仪表的上、下限后，还不能以此数值直接作为仪表的测量范围。因为仪表标尺的极限值不是任意取一个数字都可以的，它是由国家主管部门用规程或标准规定了的。因此，选用仪表的标尺极限值时，也只能采用相应的规程或标准中的数值（一般可在相应的产品目录中找到）。压力检测仪表的选择01

(3)仪表精度等级的选取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。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。PART02压力检测仪表的安装压力检测仪表的安装02测压点的选择010203导压管的铺设压力表的安装压力检测仪表的安装02

(1)测压点的选择所选择的测压点应能反映被测压力的真实大小。为此，必须注意以下几点。①要选在被测介质直线流动的管段部分，不要选在管路拐弯、分叉、死角或其他易形成漩涡的地方。②测量流动介质的压力时，应使取

压点与流动方向垂直，取压管内端面与生产设备连接处的内壁应保持平齐，不应有凸出物或毛刺。

③测量液体压力时，取压点应在管道下部，使导压管内不积存气体；测量气体压力时，取压点应在管道上方，使导压管内不积存液体。压力检测仪表的安装02

(2)导压管的铺设①导压管粗细要合适，一般内径为6～l0mm，长度应尽可能短，最长不得超过50m，以减少压力指示的迟缓。如超过50m，应选用能远距离传送的压力表。