壓力檢測(cè)方法及儀表.ppt

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1、過程控制系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣化教研室第四章壓力控制系統(tǒng)4-1壓力檢測(cè)方法及儀表4-2簡單控制系統(tǒng)4-3復(fù)雜控制系統(tǒng)第四章壓力控制系統(tǒng)4-1壓力檢測(cè)方法及儀表1-1概述1-2壓力表1-3選擇、安裝與校驗(yàn)4-1壓力檢測(cè)方法及儀表1-1概述１、概念垂直而均勻地作用在單位面積上的力式中?。小獕毫Γ≒a）Ｆ——均勻垂直作用力（N）Ｓ——受力面積（m2）單位:牛頓/米2（N/m2），簡稱“帕”，用符號(hào)“Pa”1MPa=1*103KPa=1*106Pa２、單位國際單位制（SI）---帕（Pa），1工程大氣壓=

2、1kgf/cm2=98066.5Pa1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=760mmHg=101325Pa1毫米汞柱＝1mmHg=13.6mmH2O=133.322Pa1毫米水柱＝1mmH2O=1kgf/m2=9.80665Pa３、壓力的表示方法被測(cè)壓力通?？杀硎緸榻^對(duì)壓力、表壓、負(fù)壓（或真空度）P表甲物體承受壓力1大氣壓力線P絕P真P絕100絕對(duì)壓力零線絕對(duì)壓力、表壓力、真空度的關(guān)系圖乙物體承受壓力４、分類液柱式壓力計(jì)彈性式壓力計(jì)電氣式壓力計(jì)活塞式壓力計(jì)將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度差進(jìn)行測(cè)量液柱式壓力計(jì)彈性式壓力計(jì)（1）測(cè)壓原理：利用各種彈

3、性元件在被測(cè)介質(zhì)壓力作用下會(huì)產(chǎn)生彈性變形。（2）特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜、測(cè)壓范圍寬，測(cè)量精度也比較高(3)適用場合：在生產(chǎn)過程中獲得了最廣泛的應(yīng)用。電氣式壓力計(jì)（1）測(cè)壓原理：把壓力轉(zhuǎn)換為電阻、電容、電感或電勢(shì)等電量，從而實(shí)現(xiàn)壓力的間接測(cè)量。（2）特點(diǎn)：反應(yīng)較快，測(cè)量范圍較廣、精度可達(dá)0.2%，便于遠(yuǎn)距離傳送。在生產(chǎn)過程中可以實(shí)現(xiàn)壓力自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制和報(bào)警。(3)適用場合：適用于測(cè)量壓力變化快、脈動(dòng)壓力、高真空和超高壓的場合?；钊綁毫τ?jì)：將壓力轉(zhuǎn)換成活塞上平衡砝碼的重量進(jìn)行測(cè)量。1-2壓力表1、液柱式壓力計(jì)２

4、、彈性式壓力計(jì)3、電測(cè)壓力法1、液柱測(cè)壓法將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度差進(jìn)行測(cè)量常用的壓力表有U形管壓力表、單管壓力表、斜管壓力表和活塞式壓力表等。測(cè)量原理hh12211Ｐ1Ｐ2h2P0h1h211p200２、彈性式壓力計(jì)彈性元件P彈簧管式彈性元件P膜片式彈性元件將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件變形的位移當(dāng)彈性元件在軸向受到外力作用時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生拉伸或壓縮位移，即S~P式中F——軸向外力S——位移C——彈性元件的剛度系數(shù)式中A——彈性元件承受壓力的有效面積P——被測(cè)壓力彈簧管壓力表彈簧管拉桿指針中心齒輪扇形齒輪接頭游絲刻度盤調(diào)整

5、螺釘3、電測(cè)壓力法1.彈性元件附加一些變換裝置，使彈性元件自由端的位移量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，如電阻式、電感式、電容式、霍爾片式、應(yīng)變式、振弦式等；2.非彈性元件組成的快速測(cè)壓元件，主要利用某些物體的某一物理性質(zhì)與壓力有關(guān)，如壓電式、壓阻式、壓磁式等。利用轉(zhuǎn)換元件（如某些機(jī)械和電氣元件）直接把被測(cè)壓力變換為電信號(hào)來進(jìn)行測(cè)量的。電容式測(cè)壓采用變電容原理，利用彈性元件受壓變形來改變可變電容器的電容量，然后通過測(cè)量電容量C便可以知道被測(cè)壓力的大小，從而實(shí)現(xiàn)壓力-電容轉(zhuǎn)換的。定極板彈性元件動(dòng)極板被測(cè)壓力ε——電容器極板間絕緣

6、介質(zhì)的介電常數(shù)，F(xiàn)/mA——電容器兩平行板覆蓋的面積，m2d——兩平行板之間的距離，mC——電容量，F(xiàn)壓電式測(cè)壓原理根據(jù)“壓電效應(yīng)”把被測(cè)壓力變換為電信號(hào)的。（a）單晶體（b）剖面圖（c）X截割的石英片受力面積作用在受力面積上的壓力壓電常數(shù)電荷數(shù)應(yīng)變片式測(cè)壓原理外力作用應(yīng)變片被測(cè)對(duì)象表面產(chǎn)生微小機(jī)械變形應(yīng)變片敏感柵隨同變形電阻值發(fā)生相應(yīng)變化1—敏感柵2—基片3—粘合劑4—引線5—覆蓋片敏感柵直徑為0.025mm左右的合金電阻絲基底絕緣覆蓋層保護(hù)位移、力、力矩、加速度、壓力應(yīng)變彈性敏感元件組成l54321霍爾式壓力表

7、線性非均勻磁場彈簧管霍爾片K——霍爾式壓力傳感器輸出系數(shù)χ——自由端霍爾元件的位移量磁鋼霍爾片+彈簧管霍爾式壓力表霍爾式壓力表屬于電氣式壓力表。測(cè)壓原理：利用霍爾片式傳感器（根據(jù)半導(dǎo)體材料的霍爾效應(yīng)的原理）實(shí)現(xiàn)壓力-位移-霍爾電勢(shì)的轉(zhuǎn)換?；魻柶菏且环N半導(dǎo)體或化合物半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換元件?；魻栃?yīng)：把一塊霍爾元件置于均勻磁場中，并使霍爾片與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直，在沿著霍爾片的左右兩個(gè)縱向端面上通入恒定的控制電流I，則會(huì)在霍爾片的兩個(gè)橫向端面之間形成電位差VH，此電位差稱為霍爾電勢(shì)。差壓（壓力）變送器作用：將各種物理量轉(zhuǎn)換

8、成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)差壓變送器　力平衡式變送器位移平衡式變送器氣動(dòng)單元組合儀表（簡稱為QDZ儀表）20～100KPa電動(dòng)單元組合儀表（簡稱為DDZ儀表）DDZ-Ⅱ型儀表為0～10mADCDDZ-Ⅲ型儀表為4～20mADC或1-5VDC1—低壓室2—高壓室3—測(cè)量元件（膜盒、膜片）4—軸封膜片5—主杠桿6—過載保護(hù)片7—靜壓調(diào)整螺釘8—矢量機(jī)構(gòu)9—零點(diǎn)遷移彈簧10