《压力仪表》PPT课件

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1、第5章压力检测及仪表压力是工业生产中常见的过程主要参数之一，它直接影响产品的质量，又是生产过程中的一个重要的安全指标。火电厂中为设备的安全经济运行，需测量压力。另外，一些不易直接测量的参数，例如，流量、液位等，往往通过压力或压差间接获得。所以，压力测量在自动化中具有特殊地位。压力计和差压计主要是弹性的，低压和试验时用液柱式；另外压力和差压的测量受管路限制，一般用压力或差压变送器将信号转换成电信号进行远传。一、基本概念1、定义：压力是指均匀而垂直作用于单位面积上的，物理学中也称之为“压强”。在国际单位制中，压力的单位为帕斯卡(Pa)，简称“帕(Pa)’。过去采用毫米汞柱

2、，毫米水柱，工程大气压（公斤力/厘米2）。压力用P表示：即P=F/A式中P—压力，Pa；F---垂直作用力，N；A---受力面积，m21Pa=1N/m2;1kPa=103Pa;1MPa=106Pa5.1压力测量的基本知识二、压力的表示方法1、大气压力：指地球表面的空气因自重所产生的压力。大气压力用Pb表示。2、绝对压力：以绝对真空为参考零点的压力。绝对压力是指物体所受的实际压力。绝对压力用pa表示。3：表压力：表压力是指用一般压力检测仪表所测得的压力，以大气压力为参考零点的压力，用p表示。三者之间的关系：见教材p95绝对压力＝表压力＋大气压力表压力＝绝对压力－大气压力

3、P=Pa-Pb高于大气压的表压力叫正压，反之叫负压，负压的绝对值也称真空。一般的压力检测仪表所指示的压力是表压或真空度。因此，以后所提压力，均指表压力。4、压差：过去采用的压力单位“工程大气压力”（kgf/cm2）、“毫米汞柱”（mmHg）、“毫米水柱”（mmH2O）、“物理大气压”（atm）、“巴”（bar）、“PSI”等均应改成法定计量单位帕。见教材p96表5-11kgf/cm2=0.9807×105Pa1mmH2O=0.9807×10Pa1mmHg=1.332×102Pa1atm=1.01325×105Pa1bar=105Pa1PSI=6.89×103Pa三、压

4、力单位1.平衡法：通过仪表使液柱高度的重力或砝码的重量与被测压力相平衡的原理测量压力2.弹性法：利用各种形式的弹性元件，在被测介质的表压力或负压力作用下产生的弹性变形来反映被测压力的大小3.电气式：用压力敏感元件直接将压力转换成电阻、电荷量等电量的变化四、压力检测方法压力传感器从其原理及结构来看可分为：液柱式、机械式及电气式测量压力的仪表，按信号原理不同，大致可分为四类：液柱式：根据流体静力学原理，把被测压力转换成液柱高度。机械式：根据弹性元件受力变形的原理，将被测压力转换成位移。电气式：将被测压力转换成各种电量，如电感、电容、电阻、电位差等，依据电量的大小实现压力的

5、间接测量。活塞式：根据水压机液体传送压力的原理，将被测压力转换成活塞面积上所加平衡砝码的质量。五、压力测量仪表的分类5.2液体压力计利用液柱对液柱底面产生的静压力与被测压力相平衡的原理，通过液柱高度来反映被测压力的大小优点：结构简单，使用方便，有相当高的准确度，在本专业中应用很广泛缺点：量程受液柱高度的限制，体积大，玻璃管容易损坏及读数不方便液体压力计种类：U型管压力计、杯型压力计、斜管式微压计等。一、U型管压力计采用水银或水为工作液，用U形管或单管进行测量，常用于低压、负压或压力差的检测被广泛用于实验室压力测量或现场锅炉烟、风道各段压力、通风空调系统各段压力的测量肘

6、管、封液U型管压力计两端差压与液柱高度h间有如下关系:Δp=p1-p2=h(ρ-ρ1)g=(h1+h2)(ρ-ρ1)g式中ρρ1——封液密度和封液上面的介质密度h——两侧封液的高度差h=(h1+h2)g——重力加进度。△P=P1－P2=ρg(h1+h2)提高工作液密度将增加压力的测量范围，但灵敏度要降低。当ρ>>ρ1注意事项为减小毛细现象，U型管的内径一般为5-20mm,，内径最好不小于10mm使用时保持垂直减小两次读数误差，读数时眼睛与液面平齐，以封液弯月面顶部切线为准读取液面高度。应选择密度小的封液，以增大左右管液体的高度差，减小读数误差。（水，汞，四氯化碳）。当

7、测量较大的压力时，可采用密度较大的封液；当测量较小的压力时，可采用密度较小的封液；二、单管式压力计（杯型压力计）U形管压力计要读两次数增大了读数误差，也不方便。将一边的肘管换成大截面容器构成单管式压力计。原理：大容器中封液的减少等于管中封液的增加h2A2=h1A1（A1，A2,分别为管子截面积和大容器的截面积)若肘管内径远小于杯容器内径，则：△P=P1－P2=g(ρ-ρ1)h2单管压力计的应用：将数根肘管连至同一个大截面容器，则成为多管压力计，电厂用它测炉膛和烟道各处的负压。大容器内通大气，各肘管连至烟道各测点，此时各肘管中的液体高度即代表各处负压。