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第6章壓力檢測(cè)及儀表

6.1壓力及壓力檢測(cè)方法6.2常用壓力檢測(cè)儀表6.3壓力檢測(cè)儀表的選擇及校驗(yàn)6.4壓力檢測(cè)系統(tǒng)第6章壓力檢測(cè)及儀表6.1壓力及壓力檢測(cè)方法16.1壓力及壓力檢測(cè)方法

(一)壓力的定義及單位1.壓力的定義壓力是指垂直、均勻地作用于單位面積上的力。2.壓力的單位◆工程大氣壓1千克力垂直均勻地作用在1平方厘米面積上所產(chǎn)生的壓力,以千克力/厘米2表示,記作kgf/cm2。

6.1壓力及壓力檢測(cè)方法(一)壓力的定義及單位2.2◆毫米汞柱(mmHg),毫米水柱(mmH2O)

1平方厘米的面積上分別由1毫米汞柱或1毫米水柱的重量是所產(chǎn)生的壓力。

◆標(biāo)準(zhǔn)大氣壓國(guó)際規(guī)定水銀密度為13.5951g/cm3、重力加速度為980.665cm/s2時(shí),高度為760mm的汞柱,作用在1cm2的面積上所產(chǎn)生的壓力?!魢?guó)際單位(SI)制壓力單位帕(Pa)1牛頓力垂直均勻地作用在1平方米面積上所形成的壓力為1“帕斯卡”,簡(jiǎn)稱(chēng)“帕”,符號(hào)為Pa。加上詞頭又有千帕(KPa)、兆帕(MPa)等。◆毫米汞柱(mmHg),毫米水柱(mmH2O)3(二)壓力的表示方法(1)絕對(duì)壓力被測(cè)介質(zhì)作用在容器表面積上的全部壓力稱(chēng)為絕對(duì)壓力,用符號(hào)P絕表示。(2)大氣壓力由地球表面空氣柱重量形成的壓力,稱(chēng)為大氣壓力。其值用氣壓計(jì)測(cè)定,用符號(hào)P大氣壓表示。(3)表壓力通常壓力測(cè)量?jī)x器是處于大氣之中,則其測(cè)量的壓力值等于絕對(duì)壓力和大氣壓力之差,稱(chēng)為表壓力,用符號(hào)P表表示。

P表=P絕-P大氣壓(6-1)(二)壓力的表示方法4常用壓力測(cè)量?jī)x表測(cè)得的壓力值均是表壓力。(4)真空度當(dāng)絕對(duì)壓力小于大氣壓力時(shí),表壓力為負(fù)值(負(fù)壓力)其絕對(duì)值稱(chēng)為真空度,用符號(hào)表示。

(6-2)用來(lái)測(cè)量真空度的儀器稱(chēng)為真空表。(5)差壓設(shè)備中兩處的壓力之差稱(chēng)為差壓。生產(chǎn)過(guò)程中有時(shí)直接以差壓作為工藝參數(shù)。差壓的測(cè)量還可作為流量和物位測(cè)量的間接手段。常用壓力測(cè)量?jī)x表測(cè)得的壓力值均是表壓力。5這幾種表示方法的關(guān)系如圖6-1所示(三)壓力檢測(cè)的主要方法及分類(lèi)◆重力平衡方法◆彈性力平衡方法◆機(jī)械力平衡方法◆物性測(cè)量方法P表=P絕-P大氣壓這幾種表示方法的關(guān)系如圖6-1所示(三)壓力檢測(cè)的主要方法及66.2常用壓力檢測(cè)儀表(一)液柱式壓力計(jì)它根據(jù)流體靜力學(xué)原理,將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度進(jìn)行測(cè)量。

按其結(jié)構(gòu)形式的不同

U型管壓力計(jì)、單管壓力計(jì)、斜管壓力計(jì)優(yōu)點(diǎn)這類(lèi)壓力計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便

缺點(diǎn)

其精度受工作液的毛細(xì)管作用、密度及視差等因素的影響,測(cè)量范圍較窄,一般用來(lái)測(cè)量較低壓力、真空度或壓力差。

6.2常用壓力檢測(cè)儀表(一)液柱式壓力計(jì)按其結(jié)構(gòu)形式的不同7如圖6-2是用U形玻璃管檢測(cè)的原理圖。它的兩個(gè)管口分別接壓力P1和P2。當(dāng)P1=P2時(shí),左右兩管的液體的高度相等,如圖6-2(a)所示。當(dāng)P2>P1時(shí),U形管的兩管內(nèi)的液面便會(huì)產(chǎn)生高度差,如圖6-2(b)所示。根據(jù)液體靜力學(xué)原理,有

(6-3)

(6-4)

(a)(b)

圖6-2U型管壓力計(jì)示意圖這說(shuō)明U形管內(nèi)兩邊液面的高度差h與兩管口的被測(cè)壓力之差成正比。如果將P1管通大氣,即P1=P大氣壓,則如圖6-2是用U形玻璃管檢測(cè)的原理圖。它的兩8

(6-5)式中p=p2-p大氣壓,P為P2的表壓。由此可見(jiàn),用U形管可以檢測(cè)兩被測(cè)壓力之間的差值(稱(chēng)差壓),或檢測(cè)某個(gè)表壓。(6-5)式中p=p2-p大氣壓,P為P2的表9(二)活塞式壓力計(jì)活塞式壓力計(jì)是一種精度很高的標(biāo)準(zhǔn)器,常用于校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)壓力表及普通壓力表。其結(jié)構(gòu)如圖6-3所示,它由壓力發(fā)生部分和壓力測(cè)量部分組成。1.壓力發(fā)生部分螺旋壓力發(fā)生器4,通過(guò)手輪7旋轉(zhuǎn)絲杠8,推動(dòng)工作活塞9擠壓工作液,經(jīng)工作液傳壓給測(cè)量活塞1。工作液一般采用潔凈的變壓器油或蓖麻油等。圖6-3活塞式壓力計(jì)示意圖a,b,c,d-切斷閥;1-測(cè)量活塞;2-砝碼;3-活塞柱;4-螺旋壓力發(fā)生器;5-工作液;6-壓力表;7-手輪;8-絲杠;9-工作活塞;10-油杯;11-進(jìn)油閥(二)活塞式壓力計(jì)圖6-3活塞式壓力計(jì)示意圖102.壓力測(cè)量部分測(cè)量活塞1上端的托盤(pán)上放有砝碼2,活塞1插入在活塞柱3內(nèi),下端承受螺旋壓力發(fā)生器4向左擠壓工作液5所產(chǎn)生的壓力P的作用。當(dāng)活塞1下端面因壓力P作用所產(chǎn)生向上頂?shù)牧εc活塞1本身和托盤(pán)以及砝碼2圖6-3活塞式壓力計(jì)示意圖a,b,c,d-切斷閥;1-測(cè)量活塞;2-砝碼;3-活塞柱;4-螺旋壓力發(fā)生器;5-工作液;6-壓力表;7-手輪;8-絲杠;9-工作活塞;10-油杯;11-進(jìn)油閥的重量相等時(shí),活塞1將被頂起而穩(wěn)定在活塞柱3內(nèi)的任一平衡位置上,這時(shí)的力平衡關(guān)系為:

(6-6)

(6-7)2.壓力測(cè)量部分圖6-3活塞式壓力計(jì)示意圖的重量相等時(shí)11(三)彈性式壓力計(jì)

彈性式壓力檢測(cè)是用彈性元件作為壓力敏感元件把壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件位移的一種檢測(cè)方法。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠、讀數(shù)清晰、牢固可靠、價(jià)格低廉、測(cè)量范圍寬以及有足夠的精度等優(yōu)點(diǎn)??捎脕?lái)測(cè)量幾百帕到數(shù)千兆帕范圍內(nèi)的壓力。

1.測(cè)壓彈性元件彈性元件在彈性限度內(nèi)受壓后會(huì)產(chǎn)生形變,變形的大小與被測(cè)壓力成正比關(guān)系。定義優(yōu)點(diǎn)(三)彈性式壓力計(jì)定義優(yōu)點(diǎn)12如圖6-4所示,目前工業(yè)上常用的測(cè)壓用彈性元件主要是彈性膜片、波紋管和彈簧管等。平薄膜波紋膜波紋管單圈彈簧管多圈彈簧管圖6-4彈性元件示意圖彈性元件是一種簡(jiǎn)易可靠的測(cè)壓敏感元件。當(dāng)測(cè)壓范圍不同時(shí),所用的彈性元件也不一樣。如圖6-4所示,目前工業(yè)上常用的測(cè)壓用彈性元件主要是彈性膜片132.彈簧管壓力表彈簧管壓力可以通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直接指示被測(cè)壓力,也可以用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換元件把彈簧管自由端的位移變換成電信號(hào)輸出。

圖6-6彈簧管壓力表示意圖1-彈簧管;2-拉桿;3-扇形齒輪;4-中心齒輪;5-指針;6-面板;7-游絲;8-調(diào)節(jié)螺釘;9-接頭2.彈簧管壓力表14彈簧管壓力表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格低廉、測(cè)量范圍寬,因此應(yīng)用十分廣泛,一般的工業(yè)用彈簧管壓力表的精度等級(jí)為1.5級(jí)或2.5級(jí)。3.波紋管差壓計(jì)圖6-7雙波紋管差壓計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖1-高壓波紋管;2-補(bǔ)償波紋管;3-連桿;4-擋板;5-擺桿;6-扭力管;7-芯軸;8-保護(hù)閥;9-填充液;10-低壓波紋管;11-量程彈簧;12-阻尼閥;13-阻尼環(huán);14-軸承采用膜片、膜盒、波紋管等彈性元件可以制成差壓計(jì)。圖6-7給出雙波紋管差壓計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖,雙波紋管差壓計(jì)是一種應(yīng)用較多的直讀式儀表,其測(cè)量機(jī)構(gòu)包括波紋管、量程彈簧組和扭力管組件等。彈簧管壓力表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格低廉、測(cè)量范圍寬15儀表兩側(cè)的高壓波紋管和低壓波紋管為測(cè)量主體,感受引入的差壓信號(hào),兩個(gè)波紋管由連桿連接,內(nèi)部填充液體用以傳遞壓力。差壓信號(hào)引入后,低壓波紋管自由端帶動(dòng)連桿位移,連桿上的擋板推動(dòng)擺桿使扭力管機(jī)構(gòu)偏轉(zhuǎn),扭力管芯軸的扭轉(zhuǎn)角度變化,扭轉(zhuǎn)角變化傳送給儀表的顯示機(jī)構(gòu),可以給出相對(duì)應(yīng)的被測(cè)差壓值。差壓計(jì)使用時(shí)要注意的問(wèn)題是,儀表所引入的差壓信號(hào)中包含有測(cè)點(diǎn)處的工作壓力,又稱(chēng)背景壓力。所以盡管需要測(cè)量的差壓值并不很高,但是差壓計(jì)要經(jīng)受高的工作壓力,因此在差壓計(jì)使用中要避免單側(cè)壓力過(guò)載。一般差壓計(jì)要裝配平衡附件。例如圖6-7中所示的三個(gè)閥門(mén)的組合,在兩個(gè)截止閥間安裝一個(gè)平衡閥,平衡閥只在差壓計(jì)測(cè)量時(shí)關(guān)閉,不工作期間則打開(kāi),用以平衡正負(fù)壓側(cè)的壓力,避免單向過(guò)載。新型差壓計(jì)的結(jié)構(gòu)均已考慮到單向過(guò)載保護(hù)功能。儀表兩側(cè)的高壓波紋管和低壓波紋管為測(cè)量主體,感受引入的差壓信164.彈性測(cè)壓計(jì)信號(hào)的遠(yuǎn)傳方式圖6-8電位器式電遠(yuǎn)傳壓力計(jì)結(jié)構(gòu)原理圖

彈性測(cè)壓計(jì)可以在現(xiàn)場(chǎng)指示,但是更多情況下要求將信號(hào)遠(yuǎn)傳至控制室。一般在已有的彈性測(cè)壓計(jì)結(jié)構(gòu)上增加轉(zhuǎn)換部件,就可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳送。彈性測(cè)壓計(jì)信號(hào)多采用電遠(yuǎn)傳方式,即把彈性元件的變形或位移轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。常見(jiàn)的轉(zhuǎn)換方式有電位器式、霍爾元件式、電感式、差動(dòng)變壓器式等。圖6-8為電位器式電遠(yuǎn)傳彈性壓力計(jì)結(jié)構(gòu)原理。在彈性元件的自由端處安裝滑線(xiàn)電位器,滑線(xiàn)電位器的滑動(dòng)觸點(diǎn)與自由端連接并隨之移動(dòng),自由端的位移就轉(zhuǎn)換為電位器的電信號(hào)輸出。4.彈性測(cè)壓計(jì)信號(hào)的遠(yuǎn)傳方式圖6-8電位器式電遠(yuǎn)傳壓力計(jì)結(jié)17(四)壓力傳感器能夠檢測(cè)壓力值并提供遠(yuǎn)傳信號(hào)的裝置統(tǒng)稱(chēng)為壓力傳感器。1.應(yīng)變式壓力傳感器應(yīng)變片式壓力傳感器利用電阻應(yīng)變?cè)順?gòu)成。電阻應(yīng)變片有金屬和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩類(lèi),被測(cè)壓力使應(yīng)變片產(chǎn)生應(yīng)變。當(dāng)應(yīng)變片產(chǎn)生壓縮(拉伸)應(yīng)變時(shí),其阻值減小(增加),再通過(guò)橋式電路獲得相應(yīng)的毫伏級(jí)電勢(shì)輸出,并用毫伏計(jì)或其他記錄儀表顯示出被測(cè)壓力,從而組成應(yīng)變片式壓力計(jì)。1—應(yīng)變筒;2—外殼;3—密封膜片圖6-9應(yīng)變片壓力傳感器示意圖(四)壓力傳感器1—應(yīng)變筒;2—外殼;3—密封膜片圖6-9182.壓阻式壓力傳感器

工作原理壓阻式壓力傳感器利用單晶硅的壓阻效應(yīng)而構(gòu)成。采用單晶硅片為彈性元件,在單晶硅膜片上利用集成電路的工藝,在單晶硅的特定方向擴(kuò)散一組等值電阻,并將電阻接成橋路,單晶硅片置于傳感器腔內(nèi)。當(dāng)壓力發(fā)生變化時(shí),單晶硅產(chǎn)生應(yīng)變,使直接擴(kuò)散在上面的應(yīng)變電阻產(chǎn)生與被測(cè)壓力成比例的變化,再由橋式電路獲得相應(yīng)的電壓輸出信號(hào)。壓阻式壓力傳感器1—基座;2—單晶硅片;3—導(dǎo)環(huán);4—螺母;5—密封墊圈;6—等效電阻2.壓阻式壓力傳感器工作原理壓阻式壓力傳感器利用單晶硅的19特點(diǎn)

精度高、工作可靠、頻率響應(yīng)高、遲滯小、尺寸小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;

便于實(shí)現(xiàn)顯示數(shù)字化;

可以測(cè)量壓力,稍加改變,還可以測(cè)量差壓、高度、速度、加速度等參數(shù)。特點(diǎn)精度高、工作可靠、頻率響應(yīng)高、遲滯小、尺寸203.電容式差壓變送器

電容式差壓變送器采用差動(dòng)電容作為檢測(cè)元件,圖6-10電容式差壓變送器測(cè)量部件原理圖圖6-10是電容式差壓變送器測(cè)量部件的原理,它主要是利用通過(guò)中心感壓膜片(可動(dòng)電極)和左右兩個(gè)弧形電容極板(固定電極)把差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為差動(dòng)電容信號(hào),中心感壓膜片分別與左右兩個(gè)弧形電容極板形成電容Ci1和Ci2。當(dāng)正、負(fù)壓力(差壓)由正、負(fù)壓室導(dǎo)壓口到加到膜盒兩邊的隔離膜片上時(shí),通過(guò)腔內(nèi)硅油液壓傳遞到中心感壓膜片,中心感壓膜片產(chǎn)生位移,使可動(dòng)電極和左右兩個(gè)固定電極之間的間距不再相等,形成差動(dòng)電容。3.電容式差壓變送器

電容式差壓變送器采用差動(dòng)電21差動(dòng)電容的相對(duì)變化值與差壓Δp呈線(xiàn)性對(duì)應(yīng)關(guān)系,并與腔內(nèi)硅油的介電常數(shù)無(wú)關(guān),從原理上消除了介電常數(shù)的變化給測(cè)量帶來(lái)的誤差。4.振頻式壓力傳感器振頻式壓力傳感器利用感壓元件本身的諧振頻率與壓力的關(guān)系,通過(guò)測(cè)量頻率信號(hào)的變化來(lái)檢測(cè)壓力。5.壓電式壓力傳感器壓電式壓力傳感器是利用壓電材料的壓電效應(yīng)將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的。它是動(dòng)態(tài)壓力檢測(cè)中常用的傳感器,不適宜測(cè)量緩慢變化的壓力和靜態(tài)壓力。差動(dòng)電容的相對(duì)變化值與差壓Δp呈線(xiàn)性對(duì)應(yīng)關(guān)系,并與腔內(nèi)硅油的226.3壓力檢測(cè)儀表的選擇及校驗(yàn)(一)壓力檢測(cè)儀表的選擇儀表量程的選擇(1)測(cè)穩(wěn)定壓力時(shí),最大工作壓力不超過(guò)儀表上限值的2/3;(2)測(cè)脈動(dòng)壓力(或壓力波動(dòng)較大)時(shí),最大工作壓力不超過(guò)儀表上限值的1/2;(3)測(cè)高壓壓力時(shí),最大工作壓力不超過(guò)儀表上限值的3/5;最小工作壓力不應(yīng)低于儀表上限值的1/3。6.3壓力檢測(cè)儀表的選擇及校驗(yàn)(一)壓力檢測(cè)儀表的選擇23當(dāng)被測(cè)壓力變化范圍大,最大和最小工作壓力可能不能同時(shí)滿(mǎn)足上述要求時(shí),選擇儀表量程應(yīng)首先滿(mǎn)足最大工作壓力條件。根據(jù)被測(cè)壓力計(jì)算得到儀表上、下限后,還不能以此直接作為儀表的量程,目前我國(guó)出廠的壓力(包括差壓)檢測(cè)儀表有統(tǒng)一的量程系列,它們是1kPa、1.6kPa、2.5kPa、4.0kPa、6.0kPa以及它們的倍數(shù)(n為整數(shù))。因此,在選用儀表量程時(shí),應(yīng)采用相應(yīng)規(guī)程或者標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)值。當(dāng)被測(cè)壓力變化范圍大,最大和最小工作壓力可能不能同時(shí)滿(mǎn)足上述24舉例某臺(tái)往復(fù)式壓縮機(jī)的出口壓力范圍為25~28MPa,測(cè)量誤差不得大于1MPa。工藝上要求就地觀察,并能高低限報(bào)警,試正確選用一臺(tái)壓力表,指出精度與測(cè)量范圍。解由于往復(fù)式壓縮機(jī)的出口壓力脈動(dòng)較大,所以選擇儀表的上限值為可選用測(cè)量范圍為0~60MPa的壓力表。舉例某臺(tái)往復(fù)式壓縮機(jī)的出口壓力范圍為25~28MPa,測(cè)量25由于,故被測(cè)壓力的最小值不低于滿(mǎn)量程的

1/3,這是允許的。另外,根據(jù)測(cè)量誤差的要求,可算得允許誤差為所以,精度等級(jí)為1.5級(jí)的儀表完全可以滿(mǎn)足誤差要求。由于,故被測(cè)壓力的最小值不低于滿(mǎn)量程的262.儀表精度的選擇壓力檢測(cè)儀表的精度主要根據(jù)生產(chǎn)允許的最大誤差來(lái)確定,即要求實(shí)際被測(cè)壓力允許的最大絕對(duì)誤差應(yīng)小于儀表的基本誤差。另外,精度的選擇要以經(jīng)濟(jì)、實(shí)用為原則,只要測(cè)量精度能滿(mǎn)足生產(chǎn)的要求,就不必追求用過(guò)高精度的儀表。壓力表的精度等級(jí)略有不同,主要有:0.1,0.16,0.25,0.4;0.5,1.0,1.5,2.5,4.0等。一般工業(yè)用1.5、2.5級(jí)已足夠,在科研、精密測(cè)量和校驗(yàn)壓力表時(shí),則需用0.25級(jí)以上的精密壓力表、標(biāo)準(zhǔn)壓力表或標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計(jì)。3.儀表類(lèi)型的選擇◆儀表的材料對(duì)腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)應(yīng)使用像不銹鋼之類(lèi)的彈性元件或敏感元件氨用儀表要求儀表的材料不允許采用銅或銅合金。氧用壓力表要禁油。2.儀表精度的選擇27◆儀表的輸出信號(hào)◆儀表的使用環(huán)境對(duì)爆炸性較強(qiáng)的環(huán)境,應(yīng)選擇防爆型壓力,儀表。對(duì)溫度特別高或特別低的環(huán)境應(yīng)選擇溫度系數(shù)小的敏感元件。(二)壓力檢測(cè)儀表的校驗(yàn)壓力檢測(cè)儀表在出廠前均需進(jìn)行檢定,使之符合精度等級(jí)要求。使用中的儀表則應(yīng)定期進(jìn)行校驗(yàn),以保證測(cè)量結(jié)果有足夠的準(zhǔn)確度。◆儀表的輸出信號(hào)286.4壓力檢測(cè)系統(tǒng)

壓力檢測(cè)系統(tǒng)如圖6-12所示。一個(gè)完整的壓力檢測(cè)系統(tǒng)至少包括:(1)取壓口:在被測(cè)對(duì)象上開(kāi)設(shè)的專(zhuān)門(mén)引出介質(zhì)壓力的孔或設(shè)備。(2)引壓管路:連接取壓口與壓力儀表入口的管路,使被測(cè)壓力傳遞到測(cè)量?jī)x表。(3)壓力檢測(cè)儀表:檢測(cè)壓力。

設(shè)備取壓口壓力儀表引壓管路圖6-12壓力檢測(cè)系統(tǒng)示意圖截止閥6.4壓力檢測(cè)系統(tǒng)

壓力檢測(cè)系統(tǒng)如圖6-12所示。一個(gè)完整29(一)取壓點(diǎn)位置和取壓口形式為真實(shí)反映被測(cè)壓力的大小,要合理選擇取壓點(diǎn),注意取壓口形式。工業(yè)系統(tǒng)中取壓點(diǎn)的選取原則遵循以下幾條。(1)取壓點(diǎn)位置要選在被測(cè)介質(zhì)直線(xiàn)流動(dòng)的管段部分,避免處于管路彎曲、分叉、死角或流動(dòng)形成渦流的區(qū)域。不要靠近有局部阻力或其他干擾的地點(diǎn),當(dāng)管路中有突出物體時(shí)(如測(cè)溫元件),取壓點(diǎn)應(yīng)在其前方。需要在閥門(mén)前后取壓時(shí),應(yīng)與閥門(mén)有必要的距離。圖6-13為取壓口選擇原則示意圖。(2)取壓口開(kāi)孔軸線(xiàn)應(yīng)垂直設(shè)備的壁面,其內(nèi)端面與設(shè)備內(nèi)壁平齊,不應(yīng)有毛刺或突出物。(一)取壓點(diǎn)位置和取壓口形式30(3)被測(cè)介質(zhì)為液體時(shí),取壓口應(yīng)位于管道下半部與管道水平線(xiàn)成00-450內(nèi),如圖6-14(a)所示。取壓圖6-13取壓口選擇原則示意圖1-溫度計(jì);2-擋板;3-閥;4-導(dǎo)流板×-不適合做取壓口的地點(diǎn);√-可用于做取壓口的地點(diǎn)(3)被測(cè)介質(zhì)為液體時(shí),取壓口應(yīng)位于管道下半部與管道水平線(xiàn)成31口位于管道下半部的目的是保證引壓管內(nèi)沒(méi)有氣泡,這樣由兩根引壓管內(nèi)液柱所附加在差壓變送器正、負(fù)壓室的壓力可以相互抵消;取壓口不宜從底部引出,是為了防止液體介質(zhì)中可能夾帶的固體雜質(zhì)會(huì)沉積在引壓管中引起堵塞。被測(cè)介質(zhì)為氣體時(shí),取壓口應(yīng)位于管道上半部與管道垂直中心線(xiàn)成00-450內(nèi),如圖6-14(b)所示。其目的是為了保證引壓管中不積聚和滯留液體。被測(cè)介質(zhì)為蒸汽時(shí),取壓口應(yīng)位于管道上半部與管道水平線(xiàn)成00-450內(nèi),如圖6-14(c)所示。最常見(jiàn)的接法是從管道水平位置接出,并分別安裝凝液罐,這樣兩根引壓管內(nèi)部都充滿(mǎn)冷凝液,而且液位高度相同??谖挥诠艿老掳氩康哪康氖潜WC引壓管內(nèi)沒(méi)有氣泡,這樣由兩根引壓32(a)液體(b)氣體(c)蒸汽圖6-14測(cè)量不同介質(zhì)時(shí)取壓口方位規(guī)定示意圖(二)引壓管路的鋪設(shè)引壓管路應(yīng)保證壓力傳遞的實(shí)時(shí)、可靠和準(zhǔn)確。實(shí)時(shí)即不能因引壓管路影響壓力傳遞速度,與引壓管的內(nèi)徑和長(zhǎng)度有關(guān);可靠即必須有防止雜質(zhì)進(jìn)入引壓管或被測(cè)介質(zhì)本身凝固造成的堵塞的措施;準(zhǔn)確指管路中介質(zhì)的靜壓力會(huì)對(duì)儀表產(chǎn)生附加力,可通過(guò)零點(diǎn)調(diào)整或計(jì)算進(jìn)行修正,這要求引壓管路中介質(zhì)的特性(密度)必須穩(wěn)定,否則會(huì)造成較大測(cè)量誤差。(a)液體(b)氣體33引壓管鋪設(shè)應(yīng)遵循以下原則。(1)導(dǎo)壓管粗細(xì)要合適,一般內(nèi)徑為6~10mm,長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短,最長(zhǎng)不得超過(guò)50m,以減少壓力指示的遲緩。如超過(guò)50m,應(yīng)選用能遠(yuǎn)距離傳送的壓力計(jì)。(2)導(dǎo)壓管水平鋪設(shè)時(shí)要有1:10~1:20的傾斜度,以利于積存于其中之液體(或氣體)的排出。(3)被測(cè)介質(zhì)為易冷凝、結(jié)晶、凝固流體時(shí),引壓管路要有保溫伴熱措施。(4)取壓口與儀表之間要裝切斷閥,以備儀表檢修時(shí)使用。(5)測(cè)量特殊介質(zhì)時(shí),引壓管上應(yīng)加裝附件引壓管鋪設(shè)應(yīng)遵循以下原則。34(四)壓力檢測(cè)儀表的安裝無(wú)論選用何種壓力檢測(cè)儀表和采用何種安裝方式,在安裝過(guò)程中都應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。(1)壓力計(jì)應(yīng)安裝在易于觀測(cè)和檢修的地方。(2)對(duì)于特殊介質(zhì)應(yīng)采取必要的防護(hù)措施。(3)壓力計(jì)與引壓管的連接處,應(yīng)根據(jù)被測(cè)壓力的高低和被測(cè)介質(zhì)性質(zhì),選擇適當(dāng)?shù)牟牧献鳛槊芊鈮|圈,以防泄。(4)壓力檢測(cè)儀表盡可能安裝在室溫,相對(duì)濕度小于80%,振動(dòng)小,灰塵少,沒(méi)有腐蝕性物質(zhì)的地方,對(duì)于電氣式壓力儀表應(yīng)盡可能避免受到電磁干擾。(5)當(dāng)被測(cè)壓力較小時(shí),而壓力計(jì)與取壓口又不在同一高度時(shí),對(duì)由此高度而引起的測(cè)量誤差應(yīng)進(jìn)行修正。(6)為安全起見(jiàn),測(cè)量高壓的壓力計(jì)除選用有通氣孔的外,安裝時(shí)表殼應(yīng)向墻壁或無(wú)人通過(guò)之處,以防止發(fā)生意。(四)壓力檢測(cè)儀表的安裝35測(cè)量蒸汽壓力時(shí),應(yīng)加裝凝液管,以防止高溫蒸汽直接與測(cè)壓元件接觸[圖(a)];對(duì)于有腐蝕性介質(zhì)的壓力測(cè)量,應(yīng)加裝有中性介質(zhì)的隔離罐,右圖(b)表示了被測(cè)介質(zhì)密度ρ2大于和小于隔離液密度ρ1的兩種情況。1—壓力計(jì);2—切斷閥門(mén);3—凝液管;4—取壓容器測(cè)量蒸汽壓力時(shí),應(yīng)加裝凝液管,以防止高溫蒸汽直接與測(cè)壓元件接36第6章壓力檢測(cè)及儀表

6.1壓力及壓力檢測(cè)方法6.2常用壓力檢測(cè)儀表6.3壓力檢測(cè)儀表的選擇及校驗(yàn)6.4壓力檢測(cè)系統(tǒng)第6章壓力檢測(cè)及儀表6.1壓力及壓力檢測(cè)方法376.1壓力及壓力檢測(cè)方法

(一)壓力的定義及單位1.壓力的定義壓力是指垂直、均勻地作用于單位面積上的力。2.壓力的單位◆工程大氣壓1千克力垂直均勻地作用在1平方厘米面積上所產(chǎn)生的壓力,以千克力/厘米2表示,記作kgf/cm2。

6.1壓力及壓力檢測(cè)方法(一)壓力的定義及單位2.38◆毫米汞柱(mmHg),毫米水柱(mmH2O)

1平方厘米的面積上分別由1毫米汞柱或1毫米水柱的重量是所產(chǎn)生的壓力。

◆標(biāo)準(zhǔn)大氣壓國(guó)際規(guī)定水銀密度為13.5951g/cm3、重力加速度為980.665cm/s2時(shí),高度為760mm的汞柱,作用在1cm2的面積上所產(chǎn)生的壓力。◆國(guó)際單位(SI)制壓力單位帕(Pa)1牛頓力垂直均勻地作用在1平方米面積上所形成的壓力為1“帕斯卡”,簡(jiǎn)稱(chēng)“帕”,符號(hào)為Pa。加上詞頭又有千帕(KPa)、兆帕(MPa)等?!艉撩坠╩mHg),毫米水柱(mmH2O)39(二)壓力的表示方法(1)絕對(duì)壓力被測(cè)介質(zhì)作用在容器表面積上的全部壓力稱(chēng)為絕對(duì)壓力,用符號(hào)P絕表示。(2)大氣壓力由地球表面空氣柱重量形成的壓力,稱(chēng)為大氣壓力。其值用氣壓計(jì)測(cè)定,用符號(hào)P大氣壓表示。(3)表壓力通常壓力測(cè)量?jī)x器是處于大氣之中,則其測(cè)量的壓力值等于絕對(duì)壓力和大氣壓力之差,稱(chēng)為表壓力,用符號(hào)P表表示。

P表=P絕-P大氣壓(6-1)(二)壓力的表示方法40常用壓力測(cè)量?jī)x表測(cè)得的壓力值均是表壓力。(4)真空度當(dāng)絕對(duì)壓力小于大氣壓力時(shí),表壓力為負(fù)值(負(fù)壓力)其絕對(duì)值稱(chēng)為真空度,用符號(hào)表示。

(6-2)用來(lái)測(cè)量真空度的儀器稱(chēng)為真空表。(5)差壓設(shè)備中兩處的壓力之差稱(chēng)為差壓。生產(chǎn)過(guò)程中有時(shí)直接以差壓作為工藝參數(shù)。差壓的測(cè)量還可作為流量和物位測(cè)量的間接手段。常用壓力測(cè)量?jī)x表測(cè)得的壓力值均是表壓力。41這幾種表示方法的關(guān)系如圖6-1所示(三)壓力檢測(cè)的主要方法及分類(lèi)◆重力平衡方法◆彈性力平衡方法◆機(jī)械力平衡方法◆物性測(cè)量方法P表=P絕-P大氣壓這幾種表示方法的關(guān)系如圖6-1所示(三)壓力檢測(cè)的主要方法及426.2常用壓力檢測(cè)儀表(一)液柱式壓力計(jì)它根據(jù)流體靜力學(xué)原理,將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度進(jìn)行測(cè)量。

按其結(jié)構(gòu)形式的不同

U型管壓力計(jì)、單管壓力計(jì)、斜管壓力計(jì)優(yōu)點(diǎn)這類(lèi)壓力計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便

缺點(diǎn)

其精度受工作液的毛細(xì)管作用、密度及視差等因素的影響,測(cè)量范圍較窄,一般用來(lái)測(cè)量較低壓力、真空度或壓力差。

6.2常用壓力檢測(cè)儀表(一)液柱式壓力計(jì)按其結(jié)構(gòu)形式的不同43如圖6-2是用U形玻璃管檢測(cè)的原理圖。它的兩個(gè)管口分別接壓力P1和P2。當(dāng)P1=P2時(shí),左右兩管的液體的高度相等,如圖6-2(a)所示。當(dāng)P2>P1時(shí),U形管的兩管內(nèi)的液面便會(huì)產(chǎn)生高度差,如圖6-2(b)所示。根據(jù)液體靜力學(xué)原理,有

(6-3)

(6-4)

(a)(b)

圖6-2U型管壓力計(jì)示意圖這說(shuō)明U形管內(nèi)兩邊液面的高度差h與兩管口的被測(cè)壓力之差成正比。如果將P1管通大氣,即P1=P大氣壓,則如圖6-2是用U形玻璃管檢測(cè)的原理圖。它的兩44

(6-5)式中p=p2-p大氣壓,P為P2的表壓。由此可見(jiàn),用U形管可以檢測(cè)兩被測(cè)壓力之間的差值(稱(chēng)差壓),或檢測(cè)某個(gè)表壓。(6-5)式中p=p2-p大氣壓,P為P2的表45(二)活塞式壓力計(jì)活塞式壓力計(jì)是一種精度很高的標(biāo)準(zhǔn)器,常用于校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)壓力表及普通壓力表。其結(jié)構(gòu)如圖6-3所示,它由壓力發(fā)生部分和壓力測(cè)量部分組成。1.壓力發(fā)生部分螺旋壓力發(fā)生器4,通過(guò)手輪7旋轉(zhuǎn)絲杠8,推動(dòng)工作活塞9擠壓工作液,經(jīng)工作液傳壓給測(cè)量活塞1。工作液一般采用潔凈的變壓器油或蓖麻油等。圖6-3活塞式壓力計(jì)示意圖a,b,c,d-切斷閥;1-測(cè)量活塞;2-砝碼;3-活塞柱;4-螺旋壓力發(fā)生器;5-工作液;6-壓力表;7-手輪;8-絲杠;9-工作活塞;10-油杯;11-進(jìn)油閥(二)活塞式壓力計(jì)圖6-3活塞式壓力計(jì)示意圖462.壓力測(cè)量部分測(cè)量活塞1上端的托盤(pán)上放有砝碼2,活塞1插入在活塞柱3內(nèi),下端承受螺旋壓力發(fā)生器4向左擠壓工作液5所產(chǎn)生的壓力P的作用。當(dāng)活塞1下端面因壓力P作用所產(chǎn)生向上頂?shù)牧εc活塞1本身和托盤(pán)以及砝碼2圖6-3活塞式壓力計(jì)示意圖a,b,c,d-切斷閥;1-測(cè)量活塞;2-砝碼;3-活塞柱;4-螺旋壓力發(fā)生器;5-工作液;6-壓力表;7-手輪;8-絲杠;9-工作活塞;10-油杯;11-進(jìn)油閥的重量相等時(shí),活塞1將被頂起而穩(wěn)定在活塞柱3內(nèi)的任一平衡位置上,這時(shí)的力平衡關(guān)系為:

(6-6)

(6-7)2.壓力測(cè)量部分圖6-3活塞式壓力計(jì)示意圖的重量相等時(shí)47(三)彈性式壓力計(jì)

彈性式壓力檢測(cè)是用彈性元件作為壓力敏感元件把壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件位移的一種檢測(cè)方法。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠、讀數(shù)清晰、牢固可靠、價(jià)格低廉、測(cè)量范圍寬以及有足夠的精度等優(yōu)點(diǎn)??捎脕?lái)測(cè)量幾百帕到數(shù)千兆帕范圍內(nèi)的壓力。

1.測(cè)壓彈性元件彈性元件在彈性限度內(nèi)受壓后會(huì)產(chǎn)生形變,變形的大小與被測(cè)壓力成正比關(guān)系。定義優(yōu)點(diǎn)(三)彈性式壓力計(jì)定義優(yōu)點(diǎn)48如圖6-4所示,目前工業(yè)上常用的測(cè)壓用彈性元件主要是彈性膜片、波紋管和彈簧管等。平薄膜波紋膜波紋管單圈彈簧管多圈彈簧管圖6-4彈性元件示意圖彈性元件是一種簡(jiǎn)易可靠的測(cè)壓敏感元件。當(dāng)測(cè)壓范圍不同時(shí),所用的彈性元件也不一樣。如圖6-4所示,目前工業(yè)上常用的測(cè)壓用彈性元件主要是彈性膜片492.彈簧管壓力表彈簧管壓力可以通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直接指示被測(cè)壓力,也可以用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換元件把彈簧管自由端的位移變換成電信號(hào)輸出。

圖6-6彈簧管壓力表示意圖1-彈簧管;2-拉桿;3-扇形齒輪;4-中心齒輪;5-指針;6-面板;7-游絲;8-調(diào)節(jié)螺釘;9-接頭2.彈簧管壓力表50彈簧管壓力表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格低廉、測(cè)量范圍寬,因此應(yīng)用十分廣泛,一般的工業(yè)用彈簧管壓力表的精度等級(jí)為1.5級(jí)或2.5級(jí)。3.波紋管差壓計(jì)圖6-7雙波紋管差壓計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖1-高壓波紋管;2-補(bǔ)償波紋管;3-連桿;4-擋板;5-擺桿;6-扭力管;7-芯軸;8-保護(hù)閥;9-填充液;10-低壓波紋管;11-量程彈簧;12-阻尼閥;13-阻尼環(huán);14-軸承采用膜片、膜盒、波紋管等彈性元件可以制成差壓計(jì)。圖6-7給出雙波紋管差壓計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖,雙波紋管差壓計(jì)是一種應(yīng)用較多的直讀式儀表,其測(cè)量機(jī)構(gòu)包括波紋管、量程彈簧組和扭力管組件等。彈簧管壓力表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格低廉、測(cè)量范圍寬51儀表兩側(cè)的高壓波紋管和低壓波紋管為測(cè)量主體,感受引入的差壓信號(hào),兩個(gè)波紋管由連桿連接,內(nèi)部填充液體用以傳遞壓力。差壓信號(hào)引入后,低壓波紋管自由端帶動(dòng)連桿位移,連桿上的擋板推動(dòng)擺桿使扭力管機(jī)構(gòu)偏轉(zhuǎn),扭力管芯軸的扭轉(zhuǎn)角度變化,扭轉(zhuǎn)角變化傳送給儀表的顯示機(jī)構(gòu),可以給出相對(duì)應(yīng)的被測(cè)差壓值。差壓計(jì)使用時(shí)要注意的問(wèn)題是,儀表所引入的差壓信號(hào)中包含有測(cè)點(diǎn)處的工作壓力,又稱(chēng)背景壓力。所以盡管需要測(cè)量的差壓值并不很高,但是差壓計(jì)要經(jīng)受高的工作壓力,因此在差壓計(jì)使用中要避免單側(cè)壓力過(guò)載。一般差壓計(jì)要裝配平衡附件。例如圖6-7中所示的三個(gè)閥門(mén)的組合,在兩個(gè)截止閥間安裝一個(gè)平衡閥,平衡閥只在差壓計(jì)測(cè)量時(shí)關(guān)閉,不工作期間則打開(kāi),用以平衡正負(fù)壓側(cè)的壓力,避免單向過(guò)載。新型差壓計(jì)的結(jié)構(gòu)均已考慮到單向過(guò)載保護(hù)功能。儀表兩側(cè)的高壓波紋管和低壓波紋管為測(cè)量主體,感受引入的差壓信524.彈性測(cè)壓計(jì)信號(hào)的遠(yuǎn)傳方式圖6-8電位器式電遠(yuǎn)傳壓力計(jì)結(jié)構(gòu)原理圖

彈性測(cè)壓計(jì)可以在現(xiàn)場(chǎng)指示,但是更多情況下要求將信號(hào)遠(yuǎn)傳至控制室。一般在已有的彈性測(cè)壓計(jì)結(jié)構(gòu)上增加轉(zhuǎn)換部件,就可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳送。彈性測(cè)壓計(jì)信號(hào)多采用電遠(yuǎn)傳方式,即把彈性元件的變形或位移轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。常見(jiàn)的轉(zhuǎn)換方式有電位器式、霍爾元件式、電感式、差動(dòng)變壓器式等。圖6-8為電位器式電遠(yuǎn)傳彈性壓力計(jì)結(jié)構(gòu)原理。在彈性元件的自由端處安裝滑線(xiàn)電位器,滑線(xiàn)電位器的滑動(dòng)觸點(diǎn)與自由端連接并隨之移動(dòng),自由端的位移就轉(zhuǎn)換為電位器的電信號(hào)輸出。4.彈性測(cè)壓計(jì)信號(hào)的遠(yuǎn)傳方式圖6-8電位器式電遠(yuǎn)傳壓力計(jì)結(jié)53(四)壓力傳感器能夠檢測(cè)壓力值并提供遠(yuǎn)傳信號(hào)的裝置統(tǒng)稱(chēng)為壓力傳感器。1.應(yīng)變式壓力傳感器應(yīng)變片式壓力傳感器利用電阻應(yīng)變?cè)順?gòu)成。電阻應(yīng)變片有金屬和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩類(lèi),被測(cè)壓力使應(yīng)變片產(chǎn)生應(yīng)變。當(dāng)應(yīng)變片產(chǎn)生壓縮(拉伸)應(yīng)變時(shí),其阻值減?。ㄔ黾樱偻ㄟ^(guò)橋式電路獲得相應(yīng)的毫伏級(jí)電勢(shì)輸出,并用毫伏計(jì)或其他記錄儀表顯示出被測(cè)壓力,從而組成應(yīng)變片式壓力計(jì)。1—應(yīng)變筒;2—外殼;3—密封膜片圖6-9應(yīng)變片壓力傳感器示意圖(四)壓力傳感器1—應(yīng)變筒;2—外殼;3—密封膜片圖6-9542.壓阻式壓力傳感器

工作原理壓阻式壓力傳感器利用單晶硅的壓阻效應(yīng)而構(gòu)成。采用單晶硅片為彈性元件,在單晶硅膜片上利用集成電路的工藝,在單晶硅的特定方向擴(kuò)散一組等值電阻,并將電阻接成橋路,單晶硅片置于傳感器腔內(nèi)。當(dāng)壓力發(fā)生變化時(shí),單晶硅產(chǎn)生應(yīng)變,使直接擴(kuò)散在上面的應(yīng)變電阻產(chǎn)生與被測(cè)壓力成比例的變化,再由橋式電路獲得相應(yīng)的電壓輸出信號(hào)。壓阻式壓力傳感器1—基座;2—單晶硅片;3—導(dǎo)環(huán);4—螺母;5—密封墊圈;6—等效電阻2.壓阻式壓力傳感器工作原理壓阻式壓力傳感器利用單晶硅的55特點(diǎn)

精度高、工作可靠、頻率響應(yīng)高、遲滯小、尺寸小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;

便于實(shí)現(xiàn)顯示數(shù)字化;

可以測(cè)量壓力,稍加改變,還可以測(cè)量差壓、高度、速度、加速度等參數(shù)。特點(diǎn)精度高、工作可靠、頻率響應(yīng)高、遲滯小、尺寸563.電容式差壓變送器

電容式差壓變送器采用差動(dòng)電容作為檢測(cè)元件,圖6-10電容式差壓變送器測(cè)量部件原理圖圖6-10是電容式差壓變送器測(cè)量部件的原理,它主要是利用通過(guò)中心感壓膜片(可動(dòng)電極)和左右兩個(gè)弧形電容極板(固定電極)把差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為差動(dòng)電容信號(hào),中心感壓膜片分別與左右兩個(gè)弧形電容極板形成電容Ci1和Ci2。當(dāng)正、負(fù)壓力(差壓)由正、負(fù)壓室導(dǎo)壓口到加到膜盒兩邊的隔離膜片上時(shí),通過(guò)腔內(nèi)硅油液壓傳遞到中心感壓膜片,中心感壓膜片產(chǎn)生位移,使可動(dòng)電極和左右兩個(gè)固定電極之間的間距不再相等,形成差動(dòng)電容。3.電容式差壓變送器

電容式差壓變送器采用差動(dòng)電57差動(dòng)電容的相對(duì)變化值與差壓Δp呈線(xiàn)性對(duì)應(yīng)關(guān)系,并與腔內(nèi)硅油的介電常數(shù)無(wú)關(guān),從原理上消除了介電常數(shù)的變化給測(cè)量帶來(lái)的誤差。4.振頻式壓力傳感器振頻式壓力傳感器利用感壓元件本身的諧振頻率與壓力的關(guān)系,通過(guò)測(cè)量頻率信號(hào)的變化來(lái)檢測(cè)壓力。5.壓電式壓力傳感器壓電式壓力傳感器是利用壓電材料的壓電效應(yīng)將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的。它是動(dòng)態(tài)壓力檢測(cè)中常用的傳感器,不適宜測(cè)量緩慢變化的壓力和靜態(tài)壓力。差動(dòng)電容的相對(duì)變化值與差壓Δp呈線(xiàn)性對(duì)應(yīng)關(guān)系,并與腔內(nèi)硅油的586.3壓力檢測(cè)儀表的選擇及校驗(yàn)(一)壓力檢測(cè)儀表的選擇儀表量程的選擇(1)測(cè)穩(wěn)定壓力時(shí),最大工作壓力不超過(guò)儀表上限值的2/3;(2)測(cè)脈動(dòng)壓力(或壓力波動(dòng)較大)時(shí),最大工作壓力不超過(guò)儀表上限值的1/2;(3)測(cè)高壓壓力時(shí),最大工作壓力不超過(guò)儀表上限值的3/5;最小工作壓力不應(yīng)低于儀表上限值的1/3。6.3壓力檢測(cè)儀表的選擇及校驗(yàn)(一)壓力檢測(cè)儀表的選擇59當(dāng)被測(cè)壓力變化范圍大,最大和最小工作壓力可能不能同時(shí)滿(mǎn)足上述要求時(shí),選擇儀表量程應(yīng)首先滿(mǎn)足最大工作壓力條件。根據(jù)被測(cè)壓力計(jì)算得到儀表上、下限后,還不能以此直接作為儀表的量程,目前我國(guó)出廠的壓力(包括差壓)檢測(cè)儀表有統(tǒng)一的量程系列,它們是1kPa、1.6kPa、2.5kPa、4.0kPa、6.0kPa以及它們的倍數(shù)(n為整數(shù))。因此,在選用儀表量程時(shí),應(yīng)采用相應(yīng)規(guī)程或者標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)值。當(dāng)被測(cè)壓力變化范圍大,最大和最小工作壓力可能不能同時(shí)滿(mǎn)足上述60舉例某臺(tái)往復(fù)式壓縮機(jī)的出口壓力范圍為25~28MPa,測(cè)量誤差不得大于1MPa。工藝上要求就地觀察,并能高低限報(bào)警,試正確選用一臺(tái)壓力表,指出精度與測(cè)量范圍。解由于往復(fù)式壓縮機(jī)的出口壓力脈動(dòng)較大,所以選擇儀表的上限值為可選用測(cè)量范圍為0~60MPa的壓力表。舉例某臺(tái)往復(fù)式壓縮機(jī)的出口壓力范圍為25~28MPa,測(cè)量61由于,故被測(cè)壓力的最小值不低于滿(mǎn)量程的

1/3,這是允許的。另外,根據(jù)測(cè)量誤差的要求,可算得允許誤差為所以,精度等級(jí)為1.5級(jí)的儀表完全可以滿(mǎn)足誤差要求。由于,故被測(cè)壓力的最小值不低于滿(mǎn)量程的622.儀表精度的選擇壓力檢測(cè)儀表的精度主要根據(jù)生產(chǎn)允許的最大誤差來(lái)確定,即要求實(shí)際被測(cè)壓力允許的最大絕對(duì)誤差應(yīng)小于儀表的基本誤差。另外,精度的選擇要以經(jīng)濟(jì)、實(shí)用為原則,只要測(cè)量精度能滿(mǎn)足生產(chǎn)的要求,就不必追求用過(guò)高精度的儀表。壓力表的精度等級(jí)略有不同,主要有:0.1,0.16,0.25,0.4;0.5,1.0,1.5,2.5,4.0等。一般工業(yè)用1.5、2.5級(jí)已足夠,在科研、精密測(cè)量和校驗(yàn)壓力表時(shí),則需用0.25級(jí)以上的精密壓力表、標(biāo)準(zhǔn)壓力表或標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計(jì)。3.儀表類(lèi)型的選擇◆儀表的材料對(duì)腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)應(yīng)使用像不銹鋼之類(lèi)的彈性元件或敏感元件氨用儀表要求儀表的材料不允許采用銅或銅合金。氧用壓力表要禁油。2.儀表精度的選擇63◆儀表的輸出信號(hào)◆儀表的使用環(huán)境對(duì)爆炸性較強(qiáng)的環(huán)境,應(yīng)選擇防爆型壓力,儀表。對(duì)溫度特別高或特別低的環(huán)境應(yīng)選擇溫度系數(shù)小的敏感元件。(二)壓力檢測(cè)儀表的校驗(yàn)壓力檢測(cè)儀表在出廠前均需進(jìn)行檢定,使之符合精度等級(jí)要求。使用中的儀表則應(yīng)定期進(jìn)行校驗(yàn),以保證測(cè)量結(jié)果有足夠的準(zhǔn)確度。◆儀表的輸出信號(hào)646.4壓力檢測(cè)系統(tǒng)

壓力檢測(cè)系統(tǒng)如圖6-12所示。一個(gè)完整的壓力檢測(cè)系統(tǒng)至少包括:(1)取壓口:在被測(cè)對(duì)象上開(kāi)設(shè)的專(zhuān)門(mén)引出介質(zhì)壓力的孔或設(shè)備。(2)引壓管路:連接取壓口與壓力儀表入口的管路,使被測(cè)壓力傳遞到測(cè)量?jī)x表。(3)壓力檢測(cè)儀表:檢測(cè)壓力。

設(shè)備取壓口壓力儀表引壓管路圖6-12壓力檢測(cè)系統(tǒng)示意圖截止閥6.4壓力檢測(cè)系統(tǒng)

壓力檢測(cè)系統(tǒng)如圖6-12所示。一個(gè)完整65(一)取壓點(diǎn)位置和取壓口形式為真實(shí)反映被測(cè)壓力的大小,要合理選擇取壓點(diǎn),

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