压力检测仪表及原理.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,压力检测仪表及校验,化工生产中，由气体或液体均匀垂直地作用于单位面积上的力称为,“,压力,”,。,S,F,化工生产中，通常遇到,压力,和,真空度,的测量。若压力不符合要求，不仅会影响生产效率，降低产品质量，还会造成严重生产事故。,化学反应中，压力既影响物料平衡关系，也影响化学反应速度。所以，压力的测量与控制，对保证生产过程正常进行，达到高产、优质、低消耗和安全是十分重要的。,2.,几种压力表示法,在压力测量中,常有表压、绝对压力、负压或真空度。,绝对零压线,绝对压力,P,绝,大气压,P,0,表压,P,表,真空度,P,真,绝对,压力,P,绝,1.,压力,单位,(SI),帕斯卡,简称帕,(Pa),，,单位,:,牛顿,/,米,2,(,N/m,2,),。,1Pa=1N/m,2,1KPa=1,10,3,Pa,1MPa=110,6,Pa,真空度,(,负压,):,当被测压力低,于大气压力时,大气压力和,绝对压力之差,即,P,真空度,=P,大气压力,-P,绝对压力,表压,:,是绝对压力和大气压力之差,即,P,表压,=P,绝对压力,-P,大气压力,在,化工生产中,要测量压力的范围，根据生产工艺条件的不同，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,-5,Pa),中真空,(10,-5,Pa,10,-2,Pa),低真空,(10,-2,Pa,10,-1,Pa),微压,(5KPa,以下,),低压,(0.1MPa,1.6MPa),中压,(1.6MPa,10MPa),高压,(10MPa,100MPa),超高压,(100MPa,以上,),弹性式压力计,:,将被测压力转换成弹性元件变形的位移来进行测量。,电气式压力计,:,通过机械和电气元件将被测压力转换成电量来测量的仪表。,活塞式压力计,:,根据水压机液体传送压力原理，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。,液柱式压力计,:,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。结构简单，使用方便，但精度低，测量范围窄。,一、压力计的分类（按信号转换原理不同）,1.,定义,:,在被测压力的作用下，利用各种形式的弹性元件受压后产生弹性变形的原理而制成的测压仪表。,2.,特点,:,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、有足够的精度、应用广泛。,3.,测量范围,:,可用来测量几百帕到数千兆帕范围内的压力。,二、弹性式压力计,4.,弹性元件,（根据测压范围的不同）,(1).,弹簧管式弹性元件,(,单圈和多圈,),截面为非圆形（椭圆形或扁圆形），并弯成,270,圆弧状的空心管子,一端为封闭（自由端），一端为开口（固定端）,当通入压力,p,后，它的自由端就会产生位移,适合测高、中、低压。,扁圆形 椭圆形 半圆形,双圆形,8,字形 厚壁扁圆形,弹簧管的各种横截面图,(2).,薄膜式弹性元件,适合测中、低压。,由具有弹性的金属或非金属片构成，在压力作用下能产生变形。,膜片,膜盒,硅油,(3).,波纹管式弹性元件,:,外部存在波纹的弹性金属片构成金属筒体。弹性元件易于变形，且位移很大。,适合测微压和低压,(,一般不超过,1MPa),。,5.,弹簧管压力表,1852,年,E.,波登,取得波登管的专利权。,(1).,结构,1,弹簧管,;,2,拉杆,;,3,扇形齿轮,;,4,中心齿轮,;,5,指针,;,6,面板,;,7,游丝,;,8,调整螺钉,;,9,接头。,还包括外壳、环盖、镜面、前环、表盘,应用广范,品种繁多。可分单圈和多圈,;,按用途分普通压力表、耐腐蚀的氨用压力表、禁油的氧气压力表。它们外形和结构相同，只是所用材料不同。,Eugene Bourdon,p,游丝,中心齿轮,弹簧管,拉杆,调整螺钉,扇形齿轮,p,(2).,工作原理,(,单圈弹簧管,),弹簧管,1,是测量元件，是一根弯成,270,的椭圆截面的空心金属管。管子的自由端,B,封闭，另一端固定在接头,9,上。,工作过程,:,当通入压力,p,后，,椭圆形,截面在,p,作用下将趋于,圆形,，使自由端,B,产生位移，且与,p,的大小成正比,(,具有线性刻度,),。,所以只要测得,B,点的位移量，就能反映压力,p,的大小。,p,(2).,工作原理,放大过程,:,自由端,B,的位移通过拉杆,2,使扇形齿轮,3,作逆时针偏转,指针,5,通过同轴的中心齿轮,4,的带动作顺时针偏转，在面板,6,的刻度标尺上显示出被测压,力,p,的数值。,由于,B,的位移与,p,的大,小成正比，则刻度标尺是线性的。,p,游丝,7,用来克服因扇形齿轮与中心齿轮间的传动间隙而产生的仪表变差。,改变调整螺钉,8,的位置，可调整仪表的量程。,当弹性元件在轴向受到外力作用时，就会产生拉伸或压缩位移，即,式中,F,轴向外力,S,位移,C,弹性元件的刚度系数,式中,A,弹性元件承受压,力的有效面积,P,被测压力,测量原理,:,(3).,弹簧管材料的选择,当,P19.6MPa,时，选用合金钢或不锈钢的材料。,当,P19.6MPa,时，选用磷青铜或黄铜的材料。,所测流体种类不同，所用弹簧管材料不同。,弹簧管压力表,的型号命名：,在普通弹簧管压力表上加上带有,报警,或,控制,触点的压力表。,当压力偏离给定范围时,及时发出信号,提醒操作人员注意或通过中间继电器实现压力控制。,(4).,电接点信号压力表,二、弹簧管压力表的校验,1.,落零法判断,零位调整,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。,2.,互换法判断,量程调整,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。,1,弹簧管,;,2,拉杆,;,3,扇形齿轮,;,4,中心齿轮,;,在实训过程中，通过电动压力检定台的使用，对弹簧管压力表进行校验。,校验日期,年,月,日 指导教师,1,校验人,同组人姓名,1,被校表名称,型号,量程,精度等级,1,标准表名称,型号,量程,精度等级,1,标准表读数,(KPa),被校表读数,(KPa),绝对误差,(KPa),变差,正行程,反行程,正行程,反行程,0.0,40.0,80.0,120.0,160.0,校验结果,最大基本误差,=,允许基本误差,=,1,最大变差,=,允许变差,=,1,检定结论：,仪表的误差可按下列公式计算：,绝对误差,=,测量值,(,被校表的示值,)-,标准值,(,标准表的示值,),最大基本误差,=,变差,max,=,=,允许变差,=,测量仪表的变,差,0%25%50%75%100%,双刻线压力表,各种压力单位换算表,近似换算关系：,1,巴,(bar)=1,标准大气压,(ATM),=,1,工程大气压,(,公斤力,/,平方厘米,),=,100,千帕,(KPa),=,0.1,兆帕,(MPa),=14.5(,磅,/,平方英寸,)PSI,PSI,