常用儀表的結(jié)構(gòu)和測(cè)量原理.ppt

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1、常用儀表的結(jié)構(gòu)和測(cè)量原理中國(guó)石油第八采油廠培訓(xùn)站中國(guó)石油第八采油廠培訓(xùn)站中國(guó)石油第八采油廠培訓(xùn)站中國(guó)石油第八采油廠培訓(xùn)站一、概述二、壓力測(cè)量?jī)x表三、溫度測(cè)量?jī)x表四、液位測(cè)量?jī)x表五、流量測(cè)量?jī)x表內(nèi)容提要中國(guó)石油第八采油廠培訓(xùn)站概述一、儀表的作用儀表是人們?cè)陂L(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)展起來的一種技術(shù)工具。在工業(yè)生產(chǎn)中，作為“耳目”與“手足”，可以使人們更有效、更準(zhǔn)確地觀察和操縱生產(chǎn)設(shè)備，了解和控制生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)過程，使生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。中國(guó)石油第八采油廠培訓(xùn)站二、測(cè)量?jī)x表的分類按所測(cè)參數(shù)不同，可分為壓力測(cè)量?jī)x表、流量測(cè)量?jī)x表、溫度測(cè)量?jī)x表、液位測(cè)量?jī)x表

2、和成分分析儀等。按儀表指示方式的不同，分為指示型儀表、記錄型儀表、遠(yuǎn)傳型儀表等。按儀表能源的不同分類。中國(guó)石油第八采油廠培訓(xùn)站一、壓力及測(cè)量單位定義：垂直均勻作用于單位面積上的力。單位：壓力的法定單位是帕斯卡，簡(jiǎn)稱“帕”。符號(hào)：“Pa”它表示在1平方米的面積上均勻垂直作用1牛頓的力，牛頓的符號(hào)是“N”，即：壓力測(cè)量中國(guó)石油第八采油廠培訓(xùn)站即：帕所表示的壓力值較小，工程上還經(jīng)常使用兆帕(MPa)、千帕（kPa)兩種壓力單位。除此之外，以前使用的壓力單位有標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、工程大氣壓、毫米汞柱、毫米水柱等。中國(guó)石油第八采油廠培訓(xùn)站壓力的表示方法有絕對(duì)壓

3、力、表壓力和負(fù)壓力。大氣壓力Pa是指空氣的重力作用在地球的表面所產(chǎn)生的壓力。絕對(duì)壓力P是指物體所受的實(shí)際壓力。工程上所用的壓力指示值，多為表壓或真空度(負(fù)壓)。表壓、真空度是流體的絕對(duì)壓力與當(dāng)?shù)卮髿鈮合啾容^而得出的相對(duì)壓力值。中國(guó)石油第八采油廠培訓(xùn)站表壓力P也叫正壓力，是壓力表所指示的壓力，等于高于大氣壓力的絕對(duì)壓力與大氣壓力之差。即：負(fù)壓力也叫真空度，是真空表所指示壓力，它等于大氣壓力與低于大氣壓力的絕對(duì)壓力之差。即：因?yàn)閴毫Ρ硗ǔＪ翘幱诖髿庵校旧砭统惺苤髿鈮毫?，所以壓力表所測(cè)壓力為表壓或負(fù)壓。中國(guó)石油第八采油廠培訓(xùn)站二、壓力測(cè)量?jī)x表

4、分類測(cè)壓儀表根據(jù)轉(zhuǎn)換原理的不同可分為1)液柱壓力計(jì)，它是根據(jù)流體力學(xué)原理，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度進(jìn)行測(cè)量，例如Ｕ型管壓力計(jì)。2)彈性式壓力計(jì)，它是根據(jù)彈性元件受力變形的原理，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件變形的位移進(jìn)行測(cè)量。例如彈簧管壓力表。3)電氣式壓力計(jì)，它是將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成各種電量進(jìn)行測(cè)量，例如電容式1151壓力變送器。4）活塞式壓力計(jì)。中國(guó)石油第八采油廠培訓(xùn)站三、彈性式壓力計(jì)彈性式壓力計(jì)是利用各種彈性原件，將所測(cè)壓力轉(zhuǎn)變成一定的彈性變形量，通過測(cè)量彈性變形量的大小來測(cè)量壓力的大小。彈性式壓力計(jì)中最常用的是單圈彈簧管壓力表。彈性式壓力計(jì)的彈

5、性原件有單圈彈簧管、多圈彈簧管、膜片、波紋管等。中國(guó)石油第八采油廠培訓(xùn)站彈性式壓力測(cè)量元件測(cè)壓原理：是利用彈性元件在被測(cè)壓力作用下產(chǎn)生彈性變形的原理來度量被測(cè)壓力的。當(dāng)彈性元件受壓力作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生變形，于是輸出位移或力；再把位移或力通過一定的元件轉(zhuǎn)換成電量信號(hào)。彈性元件的特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，測(cè)壓范圍寬，被測(cè)壓力低至幾帕，高達(dá)數(shù)百兆帕都可使用，測(cè)量精度也較高，在目前的測(cè)壓儀表中占有統(tǒng)治地位。中國(guó)石油第八采油廠培訓(xùn)站彈簧管式壓力表是工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的一種測(cè)壓儀表，并以單圈彈簧管為最多。彈簧管式壓力表可以直接測(cè)量蒸汽、油、水和氣體等介質(zhì)的表壓力

6、、負(fù)壓和絕壓，其測(cè)量范圍為10-4～103MPa?！秉c(diǎn)是不適宜動(dòng)態(tài)測(cè)量?！獌?yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，操作安全可靠。中國(guó)石油第八采油廠培訓(xùn)站1一彈簧管；2一拉桿；3一扇形齒輪；4--中心齒輪；5一指針；6一面板；7一游絲8一調(diào)整螺針；9一接頭彈簧管式壓力表的結(jié)構(gòu)中國(guó)石油第八采油廠培訓(xùn)站彈簧管式壓力表的工作原理中國(guó)石油第八采油廠培訓(xùn)站2）壓阻式壓力傳感器壓阻式壓力傳感器是利用單晶硅的壓阻效應(yīng)而構(gòu)成的。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

7、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)。中國(guó)石油第八采油廠培訓(xùn)站壓阻式壓力傳感器具有精度高、工作可靠、頻率響應(yīng)高、滯后小、尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，可以適應(yīng)惡劣的環(huán)境條件，便于實(shí)現(xiàn)顯示數(shù)字化。壓阻式壓力傳感器不僅可以用來測(cè)量壓力，稍加改變，就可以用來測(cè)量差壓、高度、速度、加速度等參數(shù)。中國(guó)石油第八采油廠培訓(xùn)站擴(kuò)散硅壓力變送器檢測(cè)部件的原理結(jié)構(gòu)如圖(a)所示。它的感壓元件叫做擴(kuò)散硅應(yīng)變片。其電阻布置如圖(b)所示、杯內(nèi)腔承受被測(cè)壓力p，杯的外側(cè)為大氣壓力。如用來測(cè)量差壓

8、，則分別接p1及p2。中國(guó)石油第八采油廠培訓(xùn)站一、溫度及溫度測(cè)量溫度是表示物體冷熱程度的物理量。溫度的測(cè)量是通過間接測(cè)量實(shí)現(xiàn)的。一般是利用不同物體之間的熱交換間接測(cè)