第五章压力检测优秀PPT.ppt

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1、第五章压力检测第一页，本课件共有36页压力的基本概念压力的基本概念垂直而均匀地作用在单位面积上的力式中压力（Pa）均匀垂直作用力（N）受力面积（m2）1Pa =1*10-3KPa =1*10-6MPa法定计量单位:牛顿/米2（N/m2），简称“帕”，用符号“Pa”工程大气压，物理大气压，巴，毫米汞柱，毫米水柱5.1 压力单位及压力检测方法压力单位及压力检测方法第二页，本课件共有36页被测压力通常可表示为绝对压力pa、表压p、负压（或真空度ph）表压（正压）绝对压力的零线大气压力线p0绝对压力绝对压力真空度注意：无特殊说明外，压力检测仪表所指示的压力均指表压或真空度压力的几种表示形式压力的几种表

2、示形式第三页，本课件共有36页v液柱式压力检测 基于流体静力学原理，把被测压力转变成液柱高度v弹性式压力检测 基于弹性元件受力变形原理，把被测压力转变成弹性元件的位移v电气式压力检测 利用敏感元件将被测压力直接转换成各种电量v活塞式压力检测 基于液压机传送压力的原理，将被测压力转变成活塞面积上所加 平衡砝码的质量敏感元件和转换原理的特性不同：压力检测的主要方法及分类压力检测的主要方法及分类第四页，本课件共有36页5.2 常用压力检测仪表常用压力检测仪表 液柱式压力检测仪表 弹性式压力检测仪表 电气式压力检测仪表第五页，本课件共有36页 液柱式压力检测 hh12211p1p2h2P0h1h211

3、p200常用的压力表有U形管压力表、单管压力表、斜管压力表和活塞式压力表等。测量原理根据流体静力学原理，将被测压力转换成液柱高度进行测量。第六页，本课件共有36页 液柱式压力检测第七页，本课件共有36页 将被测压力转换成弹性元件变形的位移测量原理P弹簧管式弹性元件P膜片式弹性元件 弹性式压力检测第八页，本课件共有36页 式中 F轴向外力 S位移 C弹性元件的刚度系数 式中 A弹性元件承受压力的有效面积 P被测压力S P当弹性元件在轴向受到外力作用 时，就会产生拉伸或压缩位移，即第九页，本课件共有36页弹性元件结构和特点主要弹性元件有：膜片、波纹管和弹簧管第十页，本课件共有36页弹簧管压力表 就

4、地指示仪表 弹簧管拉杆指针中心齿轮扇形齿轮接头游丝刻度盘调整螺钉第十一页，本课件共有36页 弹簧管压力表 电远传式仪表 1）电位器式在弹性元件的自由端安装滑线电位器，将自由端的位移转变为电阻2）霍尔元件式在弹性元件的自由端连接一置于线性变化磁场中的霍尔元件，将自由端的位移转变为霍尔电势第十二页，本课件共有36页利用敏感元件将被测压力直接转换成各种电量。测量原理能实现这种压力-电量转换的压敏元件很多，主要有压电材料、应变片和压阻元件。电容式测压原理 压电式测压原理应变片式测压原理 电气式压力检测第十四页，本课件共有36页等截面圆柱应变式荷重传感器的原理演示第二十一页，本课件共有36页悬臂梁应变式

5、电子秤的原理演示第二十二页，本课件共有36页电动单元组合仪表（简称为DDZ仪表）差压（压力）变送器 作用：将各种物理量转换成统一的标准信号差压变送器 力平衡式变送器 位移平衡式变送器气动单元组合仪表（简称为QDZ仪表）DDZ-型仪表为型仪表为010mADC DDZ-型仪表为型仪表为420mADC20100KPa第二十三页，本课件共有36页压力检测仪表 力平衡式压力变送器 1低压室 2高压室 3测量元件（膜盒、膜片）4轴封膜片 5主杠杆 6过载保护片 7静压调整螺钉 8矢量机构 9零点迁移弹簧 10平衡锤 11量程调整螺钉 12检测片（衔铁）13差动变压器 14副杠杆 15放大器 16反馈动圈

6、17永久磁钢 18电源 19负载 20调零弹簧 测量机构杠杆机构检测放大机构反馈机构第二十四页，本课件共有36页压力检测仪表 主杠杆 矢量机构将F1分解成F2和F3，副杠杆平衡：l1l4l3l0lfl2F1F3F2FfF0HMFi5481214第二十五页，本课件共有36页压力检测仪表 v微位移式变送器 （1）测量部分测量部分 测量部分包括电容膜盒、高低压室及法兰组件等，测量原理:将被测压力的变化转换成电容量的变化。I0填充液（硅油）固定电极可动电极P1转换放大单元 P2电容式压力传感器隔离膜片差动式的非线性得到很大改善，灵敏度也提高了一倍。第二十六页，本课件共有36页5.3 压力检测仪表的选择

7、压力检测仪表的选择 仪表种类和型号的选择仪表种类和型号的选择 工艺要求工艺要求 现场指示、远传指示、自动记录、自动调节或信号报警 介质性质介质性质 温度、粘度、脏污程度、腐蚀性、易燃性 现场环境现场环境 温度、湿度、有无振动、有无腐蚀性 仪表量程的确定仪表量程的确定 被测压力较稳定的情况，最大压力值应不超过满量程的3/4；被测压力波动较大的情况，最大压力值应不超过满量程的2/3；被测压力的最小值也不应低于全量程的1/3 仪表精度等级的选择仪表精度等级的选择 要求仪表的基本误差应小于实际被测压力允许的最大绝对误差。工业用表一般精度为0.5级以下第二十七页，本课件共有36页例1：某台空压机的缓冲器

8、，其正常工作压力范围为1.11.6MPa，工艺要求就地指示压力，并求测量误差不大于被测压力的3%，试选择一块合适的压力表（类型、量程和精度等级），并说明理由。根据最小工作压力有最大允许误差为仪表满量程相对误差为故应选用精度为1.5级的弹簧管压力表。解：根据题意，可以用弹簧管压力表。设压力表的量程为A，由题工作压力比较稳定，根据最大工作压力有因此可以选用量程为 2.5MPa。第二十八页，本课件共有36页例例2：若被测压力变化范围为0.51.4 MPa,要求测量误差不大于压力示值的5%。可供选择的压力表规格有量程为01.6 MPa,02.5 MPa,04 MPa,精度等级分别为1.0级，1.5级和

9、2.5级三种。试选择合适的压力表。题意要求测量误差不大于压力示值的5%，相当于绝对误差为因为 故选择量程为02.5 MPa，精度等级为1.5级的压力表。解：先考虑选择量程为02.5 MPa的压力表，被测压力变化范围为0.51.4 MPa在其合理的使用范围内。此表的精度等级为1.5级，则可能产生的最大绝对误差为第二十九页，本课件共有36页压力测量仪表的校验 液柱式压力计 活塞式压力计 配有高精度标准表的压力校验泵。选用标准：常用校验仪器：其允许绝对误差要小于被校验仪表允许绝对误差的1/31/5。第三十页，本课件共有36页压力传感器的安装 传感器测量结果的准确性，不仅与传感器本身的精度等级有关，而

10、且还与传感器的安装、使用是否正确有关。压力检测点应选在能准确及时地反映被测压力的真实情况处。因此，取压点不能处于流束紊乱的地方，即要选在管道的直线部分，离局部阻力较远的地方。第三十一页，本课件共有36页 测量高温蒸气压力时，应装回形冷凝液管或冷凝器，以防止高温蒸气与测压元件直接接触。如下图（a）所示：测量腐蚀、高粘度、有结晶等介质时，应加装充有中性介质的隔离罐，如下图（b）所示。隔离罐内的隔离液应选择沸点高、凝固点低、化学与物理性能稳定的液体，如甘油、乙醇等。测量高温、腐蚀介质压力表安装示意图(a)测量蒸气；(b)测量有腐蚀性介质 第三十二页，本课件共有36页 压力传感器安装高度应与取压点相同或相近。对于下图所示情况，压力表的指示值要比管道内的实际压力高，应对取压管道的液柱附加的压力误差进行修正。压力表位于生产设备下安装示意图 第三十三页，本课件共有36页例3：用弹簧管压力计测量蒸汽管道内压力，仪表低于管道安装，二者所处标高为1m和6m，若仪表指示值为0.7MPa。已知蒸汽冷凝水的密度为=966kg/m3,重力加速度g=9.8m/s2,试求蒸汽管道内实际压力值。解：压力表与测压点所处高度不同，要进行修正。P实=P视-P液 =0.7-966*9.8*（6-1）*10-6 =0.653MPa 第三十四页，本课件共有36页