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单击此处编辑母版标题样式,*,压力仪表应用培训教程,第一章、压力仪表概述,第二章、压力仪表的测量原理及分类,第三章、各种类型的压力变送器介绍,第四章、压力变送器的应用,第五章、主要竞争厂家介绍,目 录,第一章、压力仪表概述,用来测量流体压力的仪表,1、压力仪表的定义,压力表,压力变送,器,压力是工业生产中的重要参数，如高压容器的压力超过额定值时便是不安全的，必须进行测量和控制。,在某些工业生产过程中，压力还直接影响产品的质量和生产效率。,此外，在一定的条件下，测量压力还可间接得出温度、流量和液位等参数。,2、压力仪表的作用,3、生活实例,血压计,第二章、压力仪表的测量原理及 分类,1,、压力的基本概念,1,.1,、定义：压力是指均匀而垂直作用于单位,面积上的，物理学中也称之为“压强”,在国际单位制中，压力的单位为帕斯卡,(Pa)，简称“帕(Pa)。,压力用,P,表示：即,P=F/A,式中,：,P压力，Pa；,F-垂直作用力，N；,A-受力面积，m,2,1Pa=1N/m,2,;1kPa=10,3,Pa;1MPa=10,6,Pa,2、压力的表示方法,大气压力,：,指地球表面的空气因自重所产生的压力。大气压力用P,b,表示,。,绝对压力,：,以绝对真空为参考零点的压力。绝对压力是指物体所受的实际压力。绝对压力用p,a,表示,。,表压力,：,表压力是指用一般压力检测仪表所测得的压力，以大气压力为参考零点的压力，用p表示。,三者之间的关系：,绝对压力表压力大气压力,表压力绝对压力大气压力 P=P,a,-P,b,高于大气压的表压力叫正压，反之叫负压，负压的绝对值也称真空。,一般的压力检测仪表所指示的压力是表压或真空度。,过去采用的压力单位“工程大气（kgf/cm,2,）、“毫米汞柱”（mmHg）、“毫米水柱（mmH,2,O）、“物理大气压”（atm）、“巴”（bar）、“PSI”等均应改成法定计量单位帕。,1 kgf/cm,2,=0.980710,5,Pa,1 mmH,2,O=0.980710Pa,1 mmHg=1.33210,2,Pa,1 atm=1.0132510,5,Pa,1 bar=10,5,Pa,1 PSI=6.8910,3,Pa,3、压力单位,压力单位换算表,1MM,水,=,1M,水,=10KPA,1,公斤力,=0.1MPa,1,巴（,bar,）,=0.1MPa,测量压力的仪表，按信号原理不同，主要分为以下几类：,液柱式,：根据流体静力学原理，把被测压力转换成液柱高度。,机械式,：根据弹性元件受力变形的原理，将被测压力转换成位移。,电气式,：将被测压力转换成各种电量，如电感、电容、电阻、电位差等，依据电量的大小实现压力的间接测量。,4,、压力测量仪表的分类,液柱式,：,根据流体静力学原理，把 被测压力转换成液柱高度。,机械式,：,根据弹性元件受力变形的原理，将被测压力转换成位移。,电气式,：将被测压力转换成各种电量，如电感、电容、电阻、电位差等，依据电量的大小实现压力的间接测量。,5、常见压力变送器及原理,电容式,硅压阻式,硅谐振式,陶瓷压阻式,工作原理：,被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，利用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。,5.1,、扩散硅应变式压力变送器,它是由检测和变送两个环节组成。检测环节感受被测压力的变化转换成电容量的变化。变送环节则将电容变化量转换成标准电流信号,420mA DC,输出。,5.2,、电容型的压力变送器,差压,位移,电容,电流,放大输出,工作原理,:,被测压力作用于隔离膜片，通过硅油使测量膜片产生与压力成正比的位移，从而改变了可动极板与固定极板间的距离，引起电容的变化，此电容变化通过引线传给测量显示电路。,第三章、各种常见类型的压力 变送器介绍,常见,类型的压力变送器,普通型压力变送器,静压式液位变送器,智能型压力变送器,精小型压力变送器,应用行业：,航空、航天、石油、化工、冶金、电力、水利等工业过程现场压力测量和控制。,主要特点,全不锈钢结构,量程覆盖范围宽，,10KPa100MPa,压力接口形式多样,具有齐平膜片、防腐蚀膜片,具有本安防爆，等级,Exia CT6,具有煤安认证，等级,Exib,测量精度高,可带现场显示,缺点,过载压力差,通用,/,智能压力变送器,应用行业：,航空、航天、石油、化工、冶金、电力、水利等工业过程现场压力测量和控制。,主要特点,全不锈钢结构,量程覆盖范围宽，,10KPa100MPa,压力接口形式多样,具有齐平膜片、防腐蚀膜片,具有本安防爆，等级,Exia CT6,具有隔爆认证，等级,Exd CT6,测量精度高,可带现场显示,AK,智能变送器带,HART,通讯,缺点,过载压力差,缆式静压液位变送器,应用行业：,它可广泛应用于测量水池、河流、水库的水位。,主要特点,灵敏度高，长期稳定性好,可靠性强,抗干扰能力强,适用性广，安装简便,使用场合,无法测量高温或具腐蚀性的介质,3051,智能型压力变送器,压力,/,差压变送器,应用行业：,它可广泛应用于差压、流量、表压、绝压、真空度、液位和比重的测量场合。,主要特点,量程,0.1kPa,至,40MPa,长期稳定性好,量程比可达,100:1,按键设定量程,420mA,或平方根输出，带,HART,通讯,精度，最高,0.075,级,单法兰压力变送器,应用对象：,用于测量高温、腐蚀性或粘性液体。,主要特点,量程,6kPa,至,2MPa,液位测量精度,0.25%,3/4,英寸平膜片式或插入式膜片,多种灌充液选择，可满足各种应用要求,接液位材料：,316L,、哈氏合金,C-276,和钽,4,20mA,带,HART,协议输出,远传压力,/,差压变送器,应用对象：,用于测量高温腐蚀性或粘性液体。,主要特点,量程,6kPa,至,2MPa,液位测量精度,0.25%,3/4,英寸平膜片式或插入式膜片,多种灌充液选择，可满足各种应用要求,接液位材料：,316L,、哈氏合金,C-276,和钽,4,20mA,或平方根输出，带,HART,协议,智能型特点总结,1,、量程改变时可以不引入压力,2,、带现场总线,HART,协议通信,3,、精度高，温度影响小，可靠性好,4,、测量范围比大,5,、带,LCD,数字带按键量程显示或百分比显示,6,、故障自诊断、远程设定通讯、远程控制,第四章、,压力变送器的应用,被测介质：液体、气体、蒸气等,被测介质的性质,介质温度,压力范围,最大工作压力,接口,安装方式,其他要求,1、选型,2,、压力仪表的正确安装与使用：,进行压力检测，实际上需要一个测量系统来实现。要做到准确测量，除对仪表进行正确选择和检定,(,校准,),外，还必须注意整个系统的正确安装。,如果只是仪表本身准确，其示值并不能完全代表被测介质的实际参数，因为测量系统的误差并不等于仪表的误差。系统正确安装,包括取压口的开口位置、连接导管的合理铺设和仪表安装位置的正确等,。,取压口的位置选择：,1,）取压口应与工质流速方向垂直，与设备内壁平齐。,2,）防止仪表感受件与高温和有害的被测介质接触。高温介质要冷凝，含尘气体要设灰尘捕集器；腐蚀介质应加装隔离容器。,3）仪表与取压口如不在同一水平上，应注意校正由于高度差对仪表造成的额外的读数误差。,4）压力取出口位置，测量气体介质应在工艺管道的上部，测量蒸汽应在工艺管道的两侧，测量液体压力应在工艺管道的下部。,测量蒸汽、气体和液体时，安装位置示意图,(5),为了准确测得静压，压力取压点应在,直管段上,，并设切断阀；其中，清洁无腐蚀性介质用针形阀；粘度大，有腐蚀性介质用闸阀，可免除突然的压力波动和消除脉动。使用于腐蚀性介质和重油时，可在压力表和阀门间装隔离器，隔离器内装隔离液,(,隔离液可为轻柴油或甘油水溶液等,),。,(6),振动设备的压力变送器，可装在墙上、柱上或仪表盘上，用,软管,与设备上的取压口连接。,测量设备的微压,(,真空,),或,介质有沉淀物,时，应使开口的标高低于和尽可能靠近仪表，以减少附加误差或避免沉淀物进入压力 变送器内。,(7),现场指示用压力变送器的的位置，最适宜的高度为,13001800 mm,，过高时,(2200 mm),应设平台或直梯，以便检查和维护。,(8),避免处于管路弯曲、分叉及流束形成涡流的区域。,(9),当管路中有突出物体,(,如测温元件,),时，取压口应取在其前面。,(10),当必须在调节阀门附近取压时，若取压口在其前，则与阀门距离应不小于,2,倍管径；若取压口在其后，则与阀门距离应不小于,3,倍管径。,(11),对于宽广容器，取压应处于流体流动平稳和无涡流的区域。,总之，在工艺流程上确定的取压口位置应能保证测得所要选取的工艺参数。,连接导管的铺设：,连接导管的水平段应有一定,的斜度,，以利于排除,冷凝液和气体,。当被测,介质为气体时,，导管应向取,压口方向低倾,；当被测,介质为液体时,，导管应向,测压仪表方向倾斜,；当被测参数为较小差压值时，倾斜度可再稍大一点。此外，如导管在上下拐弯处，则应根据导管中的介质情况，在,最低点安装排泄冷凝液体装置或在最高处安置排气装置,，以保证在相当长的时间内不致因在导管中积存冷凝液体或气体而影响测量的准确度，冷凝液体或气体要定期排放。,导压管粗细长短要合适，一般内径为,6,8 mm,，必要时采取措施，防止被测介质冷凝或结冰。导压管敷设时，应保持,1,：,1 0,1,：,20,的坡度，以利于导压管内积存的少量液体或气体的排出。,4、接线与调试,钢铁/有色金属/陶瓷,*,用于炉膛压力测量等要求高稳定性，高精度测量等场合。,*用于在严格控制（温度、湿度等）条件下要求稳定测量的场合。,5、产品应用场合,车辆及发动机维护,赛 车,车载测试,引擎,&,动力测试,*用于在严格控制（温度、湿度等）条件下要求稳定测量的场合。,电力/城市煤气/环保,*要求高稳定度和高,精度的测量等场合。,石油/石化/化工,*与节流孔板配套，提供精确的流量测量和控制。,*可测量管道和贮罐的压力和液位。,6.,1、差压变送器在湖南三一重工股份有限公司中的应用,应用场合：淬火炉压力,介质温度：4台750，8台450,压力量程：-100 Pa-+100Pa,6,、应用案例,介质温度这么高怎么办,?,其实这个根本无需担心，由于是烟气散热很快，把引压管加长就可以了。,压力这么小能不能测到？,改变传统单点取压方法，在每个取压点附近再找一个取压点，然后两根管道汇合在一起，这样压力更平均，也更准确。,6.2,、差压变送器在湘潭柏林化工有限公司,中的应用,如图显示的差压变送器是,配合孔板测量流量的,通过导压管把压力引入变,送器的高低压侧,通过流量积算仪表我们就,可得到准确的流量,应用场合：鼓风机出口压力,介质温度：常温,压力量程：0-700Pa,显示值与实际压力值偏差很大怎么办？,三阀组的平衡阀没有关死,显示值跳动频繁怎么办？,经检查发现压力变送器的量程很小，,0-700Pa，而鼓风机管道的压力本来就波,动比较频繁，当把阻尼时间稍微调大后,就很好的解决这个问题。,遇到的问题,应用场合：油罐液位,测量介质：材油,介质温度：常温,测量目的：油的质量,6.3、单法兰压力变送器在龙岩龙化化工中的应用,应用案例,对已确定的被测介质及地点，,、,g,为常数，故被测点,到液面的位置的变化只与被测的压力,(,压强,),有关。,测量原理：,由于是规则的圆柱形罐体，我们可以通过测量压力直接得到质量,因为根据公式:,M=V=r*2*h,P=gh,代入可得 M=,r*2*P,g,通过计算的公式可以发现M只与现场的压力有关，与密度无关，因此通过这种方法测得的质量更准确，因为它没有密度参与运算，排除了温度的影响。,介质有粘性还有杂质怎么办？,因此在这里我们选用单法兰,液位变送器。,变送器的安装位置离罐底还有一,点点距离？,把默认的零油位提高，以变送器,的安法兰的中心线为油位的零点。,第五章、主流压力变送器生产 厂家介绍,压力、差压变送器是自动化仪表中最重要一类，应用范围很广，因此肯定是兵家必争之地，竞争局面也是百花齐放。,上世纪六十年代至七十年代末期，我们通常使用的是国产力平衡式电动II型、III型变送器，精确度很低，性能也不稳定，故障率较高。,八十年代初期，西安仪表厂与美国罗斯蒙特公司合作，在西仪生产1151系列变送器，从而开创了国外高性能变送器快速进入中国市场的先例；随后日本富士(Fuji)公司FC系列变送器、日本日立(HITACHI)公司EDR/EPR系列变送器也在我国上海自动化仪表一厂、兰炼仪表厂、大连仪表厂引进生产。随着国外仪器仪表公司变送器产品的大量涌入，我们逐步接受了包括美国霍尼威尔(Honeywell)公司、美国罗斯蒙特公司、日本横河公司、德国E+H(Endress+Hauser)公司、美国福克斯波罗(Foxboro)公司、日本富士(Fuji)公司、日本日立公司、美国摩尔（Moore）公司、美国斯玛(Smar)公司等生产的产品。,1、概述,九十年代初期，四川仪表总厂与横河公司合资成立重庆川仪横河公司（后改成重庆横河川仪公司），生产EJA系列变送器，同时通过川仪总厂及横河公司在华的销售网络大力推销，年销售额快速增长，其风头甚至盖过罗斯蒙特公司的变送器类产品。,ABB公司1999年推出MV2000T智能变送器后，也采用了与罗斯蒙特公司、横河公司几乎相同的方式，在中国寻求合作伙伴上海威尔泰公司，合资建立生产线，并已经取得了年销售数万台的业绩。,近年来，由于跨国公司在中国变送器的销售量大幅增长，除了日本富士公司与浙大中控仪表公司合作生产CXT变送器之外，德国西门子公司、德国E+H公司、ABB公司均已在中国建立自己的变送器生产线。由此可见，在中国变送器市场上的竞争将越来越激烈。,精确度提高,部分产品的量程比扩大,稳定性和可靠性提高,通讯协议更全,2、主要厂家现在的技术特点,ABB公司的2600T265系列变送器为 0.04%,霍尼威尔公司的ST3000 100变送器为0.0375%，,罗斯蒙特公司的3051S变送器、横河公司的EJX变送器为0.025%。,精确度提高,横河公司的EJA差压变送器L、M、H量程分别为0.510 kPa、1100 kPa、5500 kPa，量程比分别为20：1、100：1、100：1,。,EJX变送器L、M、H量程分别为 0.110 kPa、0.5100 kPa、2.5500 kPa，量程比分别为100：1、200：1、200：1。,部分产品的量程比扩大,如ABB公司的2600T变送器、霍尼威尔公司的ST3000/100变送器为5年，横河公司的EJX变送器、罗斯蒙特公司的3051S变送器为10年。霍尼威尔公司的ST3000/100变送器的MTBF（平均无故障时间）达到470年，而横河公司的EJX变送器的MTBF由EJA变送器的457年提高到1200年（几乎是天文数字！），安全失效系数（safe failure fraction）由EJA变送器的88.7%提高到93.2%。,稳定性和可靠性提高,由于现场总线国际标准已经公布，更多的厂家生产带FF或PROFIBUS-PA协议的产品，更多的用户选用带FF或PROFIBUS-PA协议的产品,原来通讯协议较全的ABB公司，2600T变送器在420mA/HART、PROFIBUS-PA、FF的基础上又增加了MODBUS，罗斯蒙特公司的3051S变送器在420mA/HART、FF的基础上又增加了PROFIBUS-PA。据罗斯蒙特公司介绍：虽然目前该公司所生产的变送器带有HART功能的占95%，FF总线功能的只占4.9%，但预计未来五年内有FF总线功能的可以占到1020%。,通讯协议更全,常见变送器主要品牌如下：,3、主要厂家全方面的对比,谢谢！,