[信息与通信]压力检测仪表

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1、3.3压力检测仪表黄平捷huangpingjie@zju.edu.cn2010年12月1日自动化专业课程《过程检测系统》浙江大学控制科学与工程学系主要内容3.3.1概述压力表示方法压力检测方法及仪表的分类3.3.2液体压力计3.3.3弹性压力检测仪表3.3.4电远传式压力检测仪表3.3.5物性型压力传感器3.3.6压力检测仪表的使用问题与思考现场指示……也是基于弹性元件的应变、压阻、压电式要点各种压力检测仪表的特点选用和使用时需注意的事项准确度等级量程迁移2010年12月1日23.3.1概述（1）压力的定义（2）压力的表示方法（3）压力检测的主要方法及压力检测仪表的

2、分类2010年12月1日3压力检测与控制的重要性保证化学反应过程的正常进行压力影响物料平衡压力影响化学反应速度保证安全生产防止生产设备因过压而引起破坏或爆炸化学反应安全生产2010年12月1日42010年12月1日5一些工程问题压力单位帕斯卡---1N/m3巴–1*105Pa1kgf/cm2公斤压力--1kgf/cm2≈0.1MPa=100kPa标准大气压--1.01325×105Pa工程大气压—0.98×105Pa1kgf/cm2压力检测仪表选用？类型？量程、准确度等级？压力检测系统？注意事项？量程迁移？1公斤压力大约是多少？如何测量压力？2010年12月1日6（

3、1）压力的定义压力的定义（物理学中的压强）p压力单位帕斯卡（Pa）--1Pa=1N/m3（法定）工程大气压—1工程大气压=1kgf/cm2=“1公斤压力”≈0.1MPa=100kPa物理大气压—1atm=1.01325×105Pa=1.033×104mmH2O巴—1bar=105Pa=1kgf/cm2毫米汞柱毫米水柱均匀而垂直作用于单位面积上的力1N1m2atmosphere压力单位换算表详见课本P466附录42010年12月1日7序号分类名称符号换算关系备注1应力压强压力帕（斯卡）Pa，N/m2基本导出单位2应力压强压力兆帕MPa1MPa=106Pa=N/mm23

4、应力压强压力吉帕GPa1GPa=1000MPa=109Pa4应力压强压力千帕kPa1kPa=1000Pa5应力压强压力达因每平方厘米dyn/cm21dyn/cm2=0.1Pa6应力压强压力皮兹pz1pz=1000Pa7应力压强压力巴bar1bar=0.1MPa=106dyn/cm28应力压强压力千克力每平方厘米lat,kgf/cm21kgf/cm2=98066.5Pa9应力压强压力千克力每平方米kgf/m21kgf/m2=9.80665Pa10应力压强压力吨力每平方米tf/m21tf/m2=9806.65Pa2010年12月1日81巴（bar）=1标准大气压（atm

5、）=1公斤/平方厘米=100千帕（kPa)=0.1兆帕（MPa）压力单位近似换算公式国家统一规定的仪表准确度等级：…，0.05，0.1，0.25，0.35，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0，…（P11）仪表的最大允许误差=±（（测量范围的上限值-下限值）×准确度等级÷100）目前我国出厂的压力（包括差压）检测仪表的统一量程系列（P178)1kPa、1.6kPa、2.5kPa、4.0kPa、6.0kPa以及它们的10n倍数（n为整数）。2010年12月1日9压力表示方法绝对压力pa表压力p=pa-p0真空度或负压ph=p0-pa差压△p=p2-p1大气压p0p=

6、0p0工程上，一般用表压和真空度来表示压力（2）压力的表示方法ph2010年12月1日10（3）压力检测方法及仪表的分类根据敏感元件和转换原理的不同，一般分为四类：(1)液柱式充水或水银等的玻璃U形管或单管(2)弹性式根据弹性元件受力变形的原理，将压力转换成位移如：弹簧管、膜片和波纹管等(3)电远传式将与被测压力成正比的敏感元件（弹性元件）的位移转换为电信号输出，实现信号的远距离传输。如力平衡式、电容式、霍尔式。(4)物性型在压力的作用下，敏感元件的某些物理特性发生变化。应变式、压阻式、压电式等。均有电远传功能。还有：活塞式根据液压机液体传送压力的原理，将被测压力转

7、换成活塞面积上所加平衡砝码的质量来进行测量。（测量精度较高，0.05％～0.02％，一般用作标准表）2010年12月1日11液体压力计弹性式压力计电远传式压力仪表物性型压力传感器压力检测敏感元件和转换原理U形管单管式弹簧管波纹管差压膜盒式膜片式力平衡式电容式差压霍尔弹簧管电感式谐振式应变式压阻式压电式压力检测方法及仪表分类绝压表、真空表、气压表、差压计→统一称为：压力表等术语2010年12月1日123.3.2液体压力计（1）工作原理（2）误差分析温度：标尺长度、工作液密度安装：安装不垂直重力加速度传压介质：密度（引压管高度差、温度、溶解和化学反应）读数：毛细现象