常用儀表的結構和測量原理.ppt

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1、常用儀表的結構和測量原理中國石油第八采油廠培訓站中國石油第八采油廠培訓站中國石油第八采油廠培訓站中國石油第八采油廠培訓站一、概述二、壓力測量儀表三、溫度測量儀表四、液位測量儀表五、流量測量儀表內容提要中國石油第八采油廠培訓站概述一、儀表的作用儀表是人們在長期的生產(chǎn)實踐中發(fā)展起來的一種技術工具。在工業(yè)生產(chǎn)中，作為“耳目”與“手足”，可以使人們更有效、更準確地觀察和操縱生產(chǎn)設備，了解和控制生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)過程，使生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動化。中國石油第八采油廠培訓站二、測量儀表的分類按所測參數(shù)不同，可分為壓力測量儀表、流量測量儀表、溫度測量儀表、液位測量儀表

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、遠傳型儀表等。按儀表能源的不同分類。中國石油第八采油廠培訓站一、壓力及測量單位定義：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，簡稱“帕”。符號：“Pa”它表示在1平方米的面積上均勻垂直作用1牛頓的力，牛頓的符號是“N”，即：壓力測量中國石油第八采油廠培訓站即：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準大氣壓、工程大氣壓、毫米汞柱、毫米水柱等。中國石油第八采油廠培訓站壓力的表示方法有絕對壓

3、力、表壓力和負壓力。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。絕對壓力P是指物體所受的實際壓力。工程上所用的壓力指示值，多為表壓或真空度(負壓)。表壓、真空度是流體的絕對壓力與當?shù)卮髿鈮合啾容^而得出的相對壓力值。中國石油第八采油廠培訓站表壓力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壓力與大氣壓力之差。即：負壓力也叫真空度，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壓力之差。即：因為壓力表通常是處于大氣之中，本身就承受著大氣壓力，所以壓力表所測壓力為表壓或負壓。中國石油第八采油廠培訓站二、壓力測量儀表

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

5、性原件有單圈彈簧管、多圈彈簧管、膜片、波紋管等。中國石油第八采油廠培訓站彈性式壓力測量元件測壓原理：是利用彈性元件在被測壓力作用下產(chǎn)生彈性變形的原理來度量被測壓力的。當彈性元件受壓力作用時會產(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換成電量信號。彈性元件的特點：構造簡單，價格便宜，測壓范圍寬，被測壓力低至幾帕，高達數(shù)百兆帕都可使用，測量精度也較高，在目前的測壓儀表中占有統(tǒng)治地位。中國石油第八采油廠培訓站彈簧管式壓力表是工業(yè)上應用最廣泛的一種測壓儀表，并以單圈彈簧管為最多。彈簧管式壓力表可以直接測量蒸汽、油、水和氣體等介質的表壓力

6、、負壓和絕壓，其測量范圍為10-4～103MPa?！秉c是不適宜動態(tài)測量?！獌?yōu)點是結構簡單，使用方便，操作安全可靠。中國石油第八采油廠培訓站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8一調整螺針；9一接頭彈簧管式壓力表的結構中國石油第八采油廠培訓站彈簧管式壓力表的工作原理中國石油第八采油廠培訓站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而構成的。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。當壓力

7、發(fā)生變化時，單晶硅產(chǎn)生應變，使直接擴散在上面的應變電阻產(chǎn)生與被測壓力成比例的變化，再由橋式電路獲得相應的電壓輸出信號。中國石油第八采油廠培訓站壓阻式壓力傳感器具有精度高、工作可靠、頻率響應高、滯后小、尺寸小、結構簡單等特點，可以適應惡劣的環(huán)境條件，便于實現(xiàn)顯示數(shù)字化。壓阻式壓力傳感器不僅可以用來測量壓力，稍加改變，就可以用來測量差壓、高度、速度、加速度等參數(shù)。中國石油第八采油廠培訓站擴散硅壓力變送器檢測部件的原理結構如圖(a)所示。它的感壓元件叫做擴散硅應變片。其電阻布置如圖(b)所示、杯內腔承受被測壓力p，杯的外側為大氣壓力。如用來測量差壓

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