表格模板-仪表工培训3 精品.ppt

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1、第三章第三章 压力、流量测量压力、流量测量 1 1、定义：均匀而垂直作用于单位面积上的力称为压力（即、定义：均匀而垂直作用于单位面积上的力称为压力（即压强）压强） 2 2、公式：式中：、公式：式中： F F为均匀而垂直作用的力为均匀而垂直作用的力 单位：牛顿（单位：牛顿（N N） A A为受力面积为受力面积 单位：平方米（单位：平方米（ ） P P为压力为压力 单位：帕斯卡（单位：帕斯卡（PaPa）3 3、压力的单位、压力的单位 在工程技术上，表达压力的单位，常用的有以下几种：在工程技术上，表达压力的单位，常用的有以下几种：工程大气压工程大气压 、帕斯卡、帕斯卡 、标准大气压、标准大气压 、毫

2、米汞柱、毫米汞柱 、毫、毫米水柱米水柱 、4 4、压力单位间的换算关系、压力单位间的换算关系 2mAFP 过去采用的压力单位过去采用的压力单位“工程大气压力工程大气压力”（kgf/cmkgf/cm2 2）、）、“毫米汞柱毫米汞柱”（mmHgmmHg）、）、“毫米水毫米水柱柱”（mmHmmH2 2O O）、）、“标准大气压标准大气压”（atmatm）、）、“巴巴”（barbar）、）、“PSIPSI”等均应改成法定计量单位帕。等均应改成法定计量单位帕。1 kgf/cm1 kgf/cm2 2 = 0.9807= 0.980710105 5PaPa1mmH1mmH2 2O = 0.9807O = 0

3、.980710Pa10Pa1 mmHg = 1.3321 mmHg = 1.33210102 2PaPa1atm = 1.013251atm = 1.0132510105 5PaPa1bar=101bar=105 5PaPa 1PSI=6.891PSI=6.8910103 3PaPa二、二、压力表示方式压力表示方式 表压、绝对压力、真空度、大气压力间的关系1 1）绝对压力：以绝对真空为基准的压力表达，又称总压）绝对压力：以绝对真空为基准的压力表达，又称总压力或全压力，常用力或全压力，常用P P表示。表示。2 2）大气压力：地球表面的空气柱重量所产生的压力表达，）大气压力：地球表面的空气柱重量所

4、产生的压力表达，常用常用 表示（用表示（用 较易）较易）3 3）表压力（又称表压）：一般测压仪表所指示的压力常）表压力（又称表压）：一般测压仪表所指示的压力常以以p p表示，当绝对压力大于大气压力时，它等于绝对压表示，当绝对压力大于大气压力时，它等于绝对压力减大气压力之差。即：力减大气压力之差。即： 在被测介质的绝对压力大于大气压力时，在被测介质的绝对压力大于大气压力时， 表压绝对压力大气压力表压绝对压力大气压力4 4）负压或真空度（又称疏空压力）：即在被测介质的绝）负压或真空度（又称疏空压力）：即在被测介质的绝对压力低于大气压力时的一种压力表达。对压力低于大气压力时的一种压力表达。aP0P

5、在被测介质的绝对压力低于大气压力时：在被测介质的绝对压力低于大气压力时：真空度（接近真空的程度）大气压力绝对压力真空度（接近真空的程度）大气压力绝对压力 即真空度等于大气压力减绝对压力之差。（前提即真空度等于大气压力减绝对压力之差。（前提被测的绝对压力低于大气压力）常用被测的绝对压力低于大气压力）常用PaPa表示。表示。 指出：在压力测量中，以上所说到的表压、绝对指出：在压力测量中，以上所说到的表压、绝对压力、大气压力和真空度都是经常用到的表达方式，压力、大气压力和真空度都是经常用到的表达方式，它们之间的相互关系可用下图表示：（大气压力也它们之间的相互关系可用下图表示：（大气压力也可能不恰为可

6、能不恰为1 1个个atmatm）。）。三、常用压力测量仪表的分类三、常用压力测量仪表的分类压力检测方法压力检测方法1.1.平衡法平衡法：通过仪表使液柱高度的重力或砝码的重量与：通过仪表使液柱高度的重力或砝码的重量与被测压力相平衡的原理测量压力被测压力相平衡的原理测量压力2.2.弹性法弹性法：利用各种形式的弹性元件，在被测介质的表：利用各种形式的弹性元件，在被测介质的表压力或负压力作用下产生的弹性变形来反映被测压力压力或负压力作用下产生的弹性变形来反映被测压力的大小的大小3.3.电气式电气式：用压力敏感元件直接将压力转换成电阻、电：用压力敏感元件直接将压力转换成电阻、电荷量等电量的变化荷量等电量

7、的变化压力测量仪表的分类压力测量仪表的分类u压力传感器从其原理及结构来看可分为：压力传感器从其原理及结构来看可分为：液柱液柱式、机械式及电气式式、机械式及电气式u测量压力的仪表，按信号原理不同，大致可分测量压力的仪表，按信号原理不同，大致可分为四类为四类：液柱式液柱式：根据流体静力学原理，把被测压力转换：根据流体静力学原理，把被测压力转换成液柱高度成液柱高度活塞式活塞式：根据水压机液体传送压力的原理，将被：根据水压机液体传送压力的原理，将被测压力转换成活塞面积上所加平衡砝码的质量测压力转换成活塞面积上所加平衡砝码的质量机械式机械式：根据弹性元件受力变形的原理，将被测：根据弹性元件受力变形的原理

8、，将被测压力转换成位移压力转换成位移电气式电气式：将被测压力转换成各种电量，：将被测压力转换成各种电量，如电感、电容、电阻、电位差等，依如电感、电容、电阻、电位差等，依据电量的大小实现压力的间接测量据电量的大小实现压力的间接测量第二节第二节 液柱式压力计液柱式压力计 u利用液柱对液柱底面产生的静压力与被测压利用液柱对液柱底面产生的静压力与被测压力相平衡的力相平衡的原理原理，通过液柱高度来反映被测，通过液柱高度来反映被测压力的大小压力的大小u优点：优点：结构简单，使用方便，有相当高的准结构简单，使用方便，有相当高的准确度确度u缺点：缺点：量程受液柱高度的限制，体积大，玻量程受液柱高度的限制，体积

9、大，玻璃管容易损坏及读数不方便；测量范围不大璃管容易损坏及读数不方便；测量范围不大u采用水银或水为工作液，采用水银或水为工作液，用用U形管或单管进行测形管或单管进行测量，常用于低压、负压量，常用于低压、负压或压力差的检测或压力差的检测u被广泛用于实验室压力被广泛用于实验室压力测量或现场锅炉烟、风测量或现场锅炉烟、风道各段压力、通风空调道各段压力、通风空调系统各段压力的测量系统各段压力的测量一、一、U形管压力计形管压力计测气体测气体P=P1P2 =g(h1+h2)提高工作液密度将提高工作液密度将增加压力的测量范增加压力的测量范围，但灵敏度要降围，但灵敏度要降低。低。3-2n式3-1适用于平衡液体

10、上传压介质是气体。若不是气体而是另外一种液体，其密度0，则公式中用-0代替。n必须分别读出h1和h2，再相加得出液面高度差。故读数误差大。 单管压力计单管压力计 由于由于U形管压力形管压力计需两次读取液面高计需两次读取液面高度，为使用方便，设度，为使用方便，设计出一次读取液面高计出一次读取液面高度的单管压力计。度的单管压力计。3-3斜管微压计斜管微压计 主要用于测量微小压力、负压和压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，减少读数放置，这样可以提高灵敏度，减少读数相对误差。相对误差。倾斜式微压计 第三节第三节

11、弹性式压力计弹性式压力计 用弹性传感器（又称弹性元件）组成的压用弹性传感器（又称弹性元件）组成的压力测量仪表称为力测量仪表称为弹性式压力计弹性式压力计。弹性元件受压。弹性元件受压后产生的形变输出（力或位移），可以通过传后产生的形变输出（力或位移），可以通过传动机构直接带动指针指示压力（或压差），也动机构直接带动指针指示压力（或压差），也可以通过某种电气元件组成变送器，实现压力可以通过某种电气元件组成变送器，实现压力（或压差）信号的远传。（或压差）信号的远传。 优点：量程范围广（4mmH2O1500MPa） 结构简单，结实耐用，价格低国产压力表型号头字母用Y一、弹簧管压力计一、弹簧管压力计 常用

12、的弹性元常用的弹性元件有弹簧管、件有弹簧管、膜片和波纹管，膜片和波纹管，相应的有相应的有弹簧弹簧管压力计、膜管压力计、膜式压力计和波式压力计和波纹管式压差计。纹管式压差计。 弹簧管压力计弹簧管压力计 弹簧管是弹簧管压力计的主要测压元件。弹弹簧管是弹簧管压力计的主要测压元件。弹簧管的横截面呈椭圆形或扁圆形，是一根空心的簧管的横截面呈椭圆形或扁圆形，是一根空心的金属管，其一端封闭为自由端，另一端固定在仪金属管，其一端封闭为自由端，另一端固定在仪表的外壳上，并与被测介质相通的管接头连接，表的外壳上，并与被测介质相通的管接头连接，当具有压力的介质进入管的内腔后，由于弹簧管当具有压力的介质进入管的内腔后

13、，由于弹簧管的横截面是椭圆形或扁圆形的。所以在压力的作的横截面是椭圆形或扁圆形的。所以在压力的作用下它会发生变形。短轴方向的内表面积比长轴用下它会发生变形。短轴方向的内表面积比长轴方向的大，因而受力也大，当管内压力比管外大方向的大，因而受力也大，当管内压力比管外大时，短轴要变长些，长轴要变短些，管子截面趋时，短轴要变长些，长轴要变短些，管子截面趋于更圆，产生弹性变形。使弯成圆弧状的弹簧管于更圆，产生弹性变形。使弯成圆弧状的弹簧管向外伸张，在自由端产生位移。此位移经杆系和向外伸张，在自由端产生位移。此位移经杆系和齿轮机构带动指针，指出相应的压力值。齿轮机构带动指针，指出相应的压力值。2弹簧管压力

14、计的特点弹簧管压力计的特点u结构简单，使用方便，价格低廉，使用范围广，测结构简单，使用方便，价格低廉，使用范围广，测量范围宽量范围宽u可测负压、微压、低压、中压和高压可测负压、微压、低压、中压和高压u精度有精度有0.5、1.0、1.5、2.5等等电远传式弹簧压力仪电远传式弹簧压力仪表表 u霍尔压力传感器霍尔压力传感器u电感式压力传感器电感式压力传感器二、膜盒式微压计二、膜盒式微压计n膜片和膜盒图片n膜盒式微压计常用于膜盒式微压计常用于火电厂锅炉风烟系统火电厂锅炉风烟系统的风、烟压力测量及的风、烟压力测量及锅炉炉膛负压测量。锅炉炉膛负压测量。 n当几个膜盒敏感元件当几个膜盒敏感元件叠放在一起后量

15、测极叠放在一起后量测极微小的压力（毫巴级）微小的压力（毫巴级） 三、电接点压力计三、电接点压力计n电接点压力计可用电接点压力计可用作电气发讯设备联作电气发讯设备联锁装置和自动操纵锁装置和自动操纵装置装置 n高低压给定指针n指示指针n电接点 四、压力表的安装与使用四、压力表的安装与使用（一）压力表的选择（一）压力表的选择1选择方法选择方法v从压力大小来考虑：小压力采用液柱式从压力大小来考虑：小压力采用液柱式或膜盒式，较大的采用弹簧管。或膜盒式，较大的采用弹簧管。v从被测介质来考虑：腐蚀性介质采用不从被测介质来考虑：腐蚀性介质采用不锈钢材质，氧气、乙炔等介质采用专用的锈钢材质，氧气、乙炔等介质采用

16、专用的压力表压力表。 仪表量程的选择：在被测压力较稳定的仪表量程的选择：在被测压力较稳定的情况下，最大工作压力不应超过仪表满量程情况下，最大工作压力不应超过仪表满量程的的3/43/4；在压力波动较大时，不应超过仪表满；在压力波动较大时，不应超过仪表满量程的量程的2/32/3；为保证测量的准确度，最小工作；为保证测量的准确度，最小工作压力不应小于满量程的压力不应小于满量程的1/31/3。 我国生产的压力表有统一的量程系列，我国生产的压力表有统一的量程系列，它们是它们是1 1、1.61.6、2.52.5、4.04.0、6.06.0kPakPa以及它们以及它们的的1010n n倍数。倍数。2测压仪表的标尺上限测压仪表的标尺上限3. 仪表的准确度等级仪表的准确度等级 压力检测仪表的精度主要根据生产允许的压力检测仪表的精度主要根据生产允许的最大误差来确定，即要求实际被测压力允许的最大误差来确定，即要求实际被测压力允许的最大绝对误差应小于仪表的基本误差。最大绝对误差应小于仪表的基本误差。（二）压力表的安装（二）压力表的安装1取压口的选择取压口的选择气气汽汽液液气气上部上部 防堵防堵汽汽侧上部侧上部