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《過程檢測儀表第二版課件教學(xué)課件 作者 王永紅 主編2壓力檢測及儀表.ppt》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第二章 壓力檢測及儀表一、概述二、彈性式壓力計三、電測試壓力儀表四、壓力儀表的使用第一節(jié)概述一、壓力的基本概念（一）定義均勻而垂直作用于單位面積上的力稱為壓力，用公式表示為：p=F/S（二）壓力測量單位法定計量單位：帕斯卡（簡稱“帕”）,符號Pa表示。工程上：常用KPa和MPa。一、壓力的基本概念（三）壓力的表示方式大氣壓力絕對壓力表壓力負(fù)壓或真空度p表P真P絕P絕大氣壓力線絕對壓力的零線二、壓力檢測的基本原理1.利用液體壓力平衡原理通過液體產(chǎn)生或傳遞壓力平衡被測壓力從而獲得測量結(jié)果。如液柱式壓力計和活塞式
2、壓力計。2.利用彈性變形原理利用各種形式的彈性敏感元件在受壓后產(chǎn)生彈性變形的特性進(jìn)行壓力檢測。如彈簧管壓力表。3.利用某些物質(zhì)的某一物理效應(yīng)與壓力的關(guān)系這類儀表的輸出均為電信號，統(tǒng)稱為電測式壓力儀表，又稱傳感器或變送器。如應(yīng)變片式壓力傳感器，霍爾式壓力傳感器，電容式（差壓）變送器，擴(kuò)散硅式壓力（差壓）變送器等。第二節(jié)彈性式壓力表測壓原理：依據(jù)彈性元件受壓變形后產(chǎn)生的彈性反作用力與被測壓力相平衡，然后測量彈性元件的變形量大小可知被測壓力的大小。常用的彈性元件：膜片圖(c)(d)所示、波紋管圖(e)所示、彈簧管
3、圖(a)(b)所示。一、彈簧管式壓力表（一）測壓原理當(dāng)被測壓力從輸人端通入后，由于橢圓形截面在壓力p的作用下將趨于圓形，因而彎成弧形的彈簧管隨之產(chǎn)生向外挺直的擴(kuò)張變形。其自由端就從B移到B’。從而將壓力變化轉(zhuǎn)換成位移量，壓力越大，位移量越大。一、彈簧管式壓力表（二）彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu)1—彈簧管；2—拉桿；3—扇形齒輪；4—中心齒輪；5—指針；6—面板；7—游絲；8—調(diào)整螺絲；9—接頭彈簧管壓力表二、電接點(diǎn)壓力表1、4—靜觸點(diǎn)；2—動觸點(diǎn)；3—綠燈；5—紅燈壓力表指針上有動觸點(diǎn)2，表盤上另有兩根可調(diào)節(jié)指針，上
4、面分別有靜觸點(diǎn)1和4。當(dāng)壓力超過上限給定數(shù)值時，2和4接觸，紅色信號燈5的電路被接通，紅燈發(fā)亮。若壓力低到下限給定數(shù)值時，2與1接觸，接通了綠色信號燈3的電路。1、4的位置可根據(jù)需要靈活調(diào)節(jié)。課間休息第三節(jié)電測式壓力儀表電測式壓力表是基于把壓力轉(zhuǎn)換成各種電量進(jìn)行壓力測量的儀表。優(yōu)點(diǎn)：測量范圍較廣,可以遠(yuǎn)距離傳送信號，在工業(yè)生產(chǎn)過程中可以實現(xiàn)壓力自動控制和報警，并可與工業(yè)控制機(jī)聯(lián)用。組成：一般由敏感元件、傳感元件、轉(zhuǎn)換電路組成。敏感元件傳感元件轉(zhuǎn)換電路被測量非電量電參量電量壓力表壓力變送器一、應(yīng)變式壓力傳感器
5、應(yīng)變式壓力傳感器是以導(dǎo)體或半導(dǎo)體的“應(yīng)變效應(yīng)”為基礎(chǔ)的電測式壓力表。它把被測壓力轉(zhuǎn)換成應(yīng)變片電阻值的變化，由橋式電路輸出相應(yīng)的毫伏信號，供顯示儀表顯示出被測壓力的大小。1—應(yīng)變筒；2—外殼；3—密封膜片二、霍爾式壓力傳感器霍爾式壓力傳感器是根據(jù)“霍爾效應(yīng)”制成的，即利用霍爾元件將由壓力所引起的彈性元件的位移轉(zhuǎn)換成霍爾電勢，從而實現(xiàn)壓力的測量。（一）霍爾效應(yīng)原理霍爾電勢可用下式表示：由上式可見，霍爾電勢與磁感應(yīng)強(qiáng)度和電流成正比。二、霍爾式壓力傳感器（二）霍爾式壓力傳感器1—彈簧管；2—磁鋼；3—霍爾片當(dāng)被測壓
6、力引入后，彈簧管自由端產(chǎn)生位移，從而帶動霍爾片移動，改變了施加在霍爾片上的磁感應(yīng)強(qiáng)度，依據(jù)霍爾效應(yīng)進(jìn)而轉(zhuǎn)換成霍爾電勢的變化，達(dá)到了壓力-位移-霍爾電勢的轉(zhuǎn)換。三、電容式差壓(壓力)變送器（一）結(jié)構(gòu)組成由測量環(huán)節(jié)和轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)組成。測量環(huán)節(jié)感受被測壓力將其轉(zhuǎn)換成電容量的變化，轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)則將電容變換量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號。（二）測量原理差動平板電容器共有三個極板，其中中間一個電極板為活動電極板，兩端為固定電極板。電容變化量與活動電極的位移成正比。而且當(dāng)位移較小時，近似滿足線性關(guān)系。電容式壓力變送器正是基于這一工作原理而
7、設(shè)計的。差動電容的相對變化量與輸入差壓成線性關(guān)系。而且變送器基本不受溫度的影響。轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)檢測出差動電容的相對變化量，并將其轉(zhuǎn)換成4～20mA的直流電流輸出。三、電容式差壓(壓力)變送器四、擴(kuò)散硅式差壓變送器擴(kuò)散硅壓力變送器利用單晶硅的壓阻效應(yīng)而構(gòu)成。擴(kuò)散硅式壓力變送器具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好和精度高等優(yōu)點(diǎn)。其核心結(jié)構(gòu)主要由硅膜片（硅杯）及擴(kuò)散電阻、引線、外殼等組成。變送器膜片上下有兩個壓力腔，分別與被測的高低壓室連通，用以感受壓力的變化。五、膜盒式壓力（差壓）傳感器由測量部分和轉(zhuǎn)換部分組成。測
8、量部分作用是把被測差壓△p或壓力p轉(zhuǎn)換成作用于主杠下端的輸入力F。這個輸入力F再經(jīng)過轉(zhuǎn)換、放大后，可以輸出0～10mA或4～20mA電流信號，送給其它儀表進(jìn)行顯示或組成自動控制系統(tǒng)。六、智能式差壓變送器智能變送器是在普通的模擬式變送器的基礎(chǔ)上，增加微處理器而構(gòu)成的一種智能式檢測儀表。智能式變送器性能高，使用靈活。特點(diǎn)：可進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。利用手持通信器，可對現(xiàn)場變送器進(jìn)行各種運(yùn)行參數(shù)的選擇和標(biāo)定；其精確度高，使用與維
