2压力测量
7
压力测量仪表的分类
4.活塞式压力计 它是根据水压机液体传送压力的原理,将被测压力转 换成活塞上所加平衡砝码的质量来进行测量的。 优点 测量精度很高,允许误差可小到0.05%~0.02%。
缺点
结构较复杂,价格较贵。
8
二、液柱式压力计为压力测量信号。
电源、振荡
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
42
损坏,过载后的恢复特性很好,这样大大提高了过载承受能力。
电感式压力传感器
电感式传感器是利用磁性材料和空气导磁率不同,压
力作用在膜片上靠膜片改变空气气隙大小,去改变固
则要求水平安放,然后校正压力计的零点,可移动刻度标尺。或
加注工作液体,使零位对好。
(2)被测压力不能超过压力计的测量范围.否则就会使工作液
体冲走,注意压力不能突然加大。
(3)由于工作液体在玻璃管内壁产生毛细现象、因此,一般应 按图所示的方法读取示数。 (4)若工作液体为水时可在水中加入一点红墨水或其它颜色, 便于观察。 (5)要定期进行检定,检定周期一般为二年。
37
测量原理:通过转换元件把压力转换成电信号输 出,然后对电信号进行测量。
分类:主要有电容式、电感式和电阻式三种,另
外还有电磁感应、压阻效应、压电效应和光电效
应式
38
39
扩散硅杯式差压变送器
电容式压力变送器
电容式压力变送器是一种开环
检测仪表,具有结构简单、过
载能力强、可靠性好、测量精 度高等优点。
通过放大机构才能指示出来。
弹簧管自由端将随压力的增大而向外伸张。反之,若管内压力小 于管外压力,则自由端将随负压的增大而向内弯曲。利用弹簧管
不仅可以制成压力表,而且还可制成真空表或压力真空表。
单圈弹簧管在受压时,由于自由端的位移和转动力矩都较小,故 仅能制成指示型仪表。 而生产中有时需要用记录型仪表。为了能带动记录机构运动,就 需要弹簧管有足够长而制成多圈(一般为2~9圈),这样就成了多 圈弹簧管压力表。
自由端角位移可达50o左右。
33
波纹管式压力计
波纹管式压力计常用于低压或负压测量。 它采用带有弹簧的波纹管作为压力——位移转 换元件。可以构成各种形式的指示型或记录型 压力计,在气动显示记录仪表中得到广泛的应 用。
34
电接点压力表
在油气生产过程中,常需要把压力控制在某一范围内。
即当压力低于或高于给定范围时,就会破坏正常工艺
用途
工业流程和实验中测量 压力、负压及压差
单管压力 计
压力基准仪器或压力测 量
斜管压力 计 补偿微压 计
微压(小于1.5kPa)测 量 微压(小于1.5kPa)基 准仪器
10
(1)U形管压力计
△P=P1-P2 =ρg(h1+h2)
11
提高工作液密度将 增加压力的测量范 围,但灵敏度要降 低。
U型管压力计特点
同.所测的压力各有不同,常把压力测量范围按阶段分类:
高真空(10-1Pa) 中真空(102~10-1Pa)
低真空(105~102Pa)
微压(5kPa以下) 低压 (5—1.6Mpa)
中压 (1.6-10Mpa)
高压 (10MPa以上) 。
5
压力测量仪表的分类
1.液柱式压力计 它根据流体静力学原理,将被测压力转换成液柱高度进 行测量。 按其结构形式的不同 有U形管压力计、单管压力计等
较细肘管,使水柱从零位下降195mm。如果以
该值的2倍作为被测压力值,试确定由于没有读
取较粗肘管的水柱从零位的升高值而造成的测
量误差。
13
解:
P P0 % 100% P0
P g 2h1
P0 g(h1 h 2 )
2 2
2 d1 h 2 2 h1 d2
d h d h 2
主要用于测量微小压力、负压和压差,它将单管液柱压力计的
测量管倾斜放置,这样可以提高灵敏度,减少读数相对误差。
18
A2 h1 l A1 h 2 lsin A1 PB g(h1 h 2 ) g( sin )l A2
19
倾斜角度越小,l越长,测量灵敏度就越高;但不 可太小,否则液柱易冲散,读数较困难,误差增大。 这种倾斜管液柱式压力计可以测量到0.98Pa的微压。 为了进一步提高微压计的精确度,应选用密度小的 酒精作为工作液体。
圆形等。
25
◇弹簧管的各种横截面图
扁圆形
椭圆形
半圆形
双圆形
8字形
厚壁扁圆形
26
膜片、膜盒
弹性膜片是由金属或非金属做成的具有弹性的一张膜片,在压力
作用下能产生变形。
有时也可以由两块金属膜片沿周口对焊起来,成一薄壁盒子,称 为膜盒
27
膜盒
膜片
波纹管
一个周围为波纹状的薄壁金属筒体 弹性元件易于变形而且位移可以很久,应用
32
多圈弹簧管压力计
多圈弹簧管在受压力作用时,由于自由端的位移和输
出力都很小,故仅适用于作指示型仪表。
而工业生产中有时需要记录型仪表记录压力的变化。 为了能带动记录机构运动,需要弹簧管有较大的位移。 最有效的手段就是采用多圈弹簧管,制成多圈弹簧管 压力计。
多圈弹簧管压力计,其弹簧管的圈数一般为2—9圈,
20
特点和要求
“零”位刻度在刻度标尺的下端; 倾斜管角度是可以根据生产需要用改变的 固定的斜管压力计的液面变化范围比单管压力 计的放大sin1 倍;
使用前须放置水平调好零位; 更换工作液时,其密度与原刻度标尺时的密度 要一致。
21
液柱式压力计的使用
(1)U型管压力计或单管压力计都要求垂直安放,斜管压力计
液柱式压力计结构简单,价格低廉,在 ±105Pa测量范围内精度还是较高的。
常用来测量低压和负压。
9
类型
U型管压 力计
结构特征
(1)墙挂式和台式两种 (2)读数误差较大,分两次读数 (3)高精度的带有读数放大镜,并 可进行温度补偿及重力补偿等 (1)台式,一次读数 (2)高精度的须考虑温度补偿及重 力补偿,游标读数,零位可调 (3)标度尺刻度包括了大容器液改 变的修正 (1)墙挂式和台式两种 (2)某些产品倾斜角可调 (3)精度0.5级以上带有读数放大镜 (1)台式 (2)用光学方法监视液面,用精密 丝杆调整液面,因而精确度可达 0.02%
优点
这类压力计结构简单、使用方便 其精度受工作液的毛细管作用、密度及视 差等因素的影响,测量范围较窄,一般用来测 量较低压力、真空度或压力差。
缺点
6
压力测量仪表的分类
2.弹性式压力计 它是将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。 3.电气式压力计 它是通过机械和电气元件将被测压力转换成电量(如 电压、电流、频率等)来进行测量的仪表。
油气储运自动化 2 压力测量
压力的基本概念
垂直而均匀地作用在单位面积上的力
F S
式中 P——压力(Pa) F——均匀垂直作用力(N) S——受力面积(m2)
单位: 牛顿/米2(N/m2),简称“帕”,用符号“Pa” 1Pa = 1*10-3KPa = 1*10-6MPa
2
压力的分类
在压力测量中,常有表压、绝对压力、负压或真空度之分。
条件,甚至可能发生危险。这时就应采用带有报警或 控制触点的压力表。 将普通弹簧管压力表稍加变化,便可成为电接点信号 压力表,它能在压力偏离给定范围时,及时发出信号,
以提醒操作人员注意或通过中间继电器实现压力的自
动控制。
35
压力表指针上有动触点2,表 盘上另有两根可调节指针,上面 分别有静触点1和4。当压力超过上 限给定数值时,2和4接触,红色信 号灯5的电路被接通,红灯发亮。 若压力低到下限给定数值时,2与1 接触,接通了绿色信号灯3的电路。 1、4的位置可根据需要灵活调节。
22
三、弹性式压力计
定义 弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件, 在被测介质压力的作用下,使弹性元件受压后 产生弹性变形的原理而制成的测压仪表。 具有结构简单、使用可靠、读数清晰、牢 固可靠、价格低廉、测量范围宽以及有足够的 精度等优点。 可用来测量几百帕到数千兆帕范围内的压 力。
优点
23
1.弹性元件
图2-9 电接点信号压力表
1,4 —静触点;2 —动触 点;3 —绿灯;5 —红灯
36
4、电气式压力计
定义 电气式压力计是一种能将压力转换成电信号进行 传输及显示的仪表。 1. 该仪表的测量范围较广,分别可测7×10-5Pa至 5×102MPa的压力,允许误差可至0.2%; 优点 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。
电容式压力变送器,目前在工 业生产中应用非常广泛,其输 出信号也是标准4~ 20mADC电 流信号。 电容式压力变送器是先将压力
的变化转换为电容量的变化,
40
然后进行测量的。
电容式测压原理
测量原理 采用变电容原理,利用弹性元件受压变形来改变可变电
容器的电容量,然后通过测量电容量C便可以知道被测
“零” 位刻度在刻度板中间,液柱高度须两次读数;
在使用之前,可以不调零,但在使用时应垂直安装;
测量准确度受读数精度和工作液体毛细管作用的影响,
绝对误差可达2毫米;