常用仪表的结构和测量原理.ppt

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1、常用仪表的结构和测量原理中国石油第八采油厂培训站中国石油第八采油厂培训站中国石油第八采油厂培训站中国石油第八采油厂培训站一、概述二、压力测量仪表三、温度测量仪表四、液位测量仪表五、流量测量仪表内容提要中国石油第八采油厂培训站概述一、仪表的作用仪表是人们在长期的生产实践中发展起来的一种技术工具。在工业生产中，作为“耳目”与“手足”，可以使人们更有效、更准确地观察和操纵生产设备，了解和控制生产工艺与生产过程，使生产过程实现自动化。中国石油第八采油厂培训站二、测量仪表的分类按所测参数不同，可分为压力测量仪表、流量测量仪表、温度测量仪表、液位测量仪表

2、和成分分析仪等。按仪表指示方式的不同，分为指示型仪表、记录型仪表、远传型仪表等。按仪表能源的不同分类。中国石油第八采油厂培训站一、压力及测量单位定义：垂直均匀作用于单位面积上的力。单位：压力的法定单位是帕斯卡，简称“帕”。符号：“Pa”它表示在1平方米的面积上均匀垂直作用1牛顿的力，牛顿的符号是“N”，即：压力测量中国石油第八采油厂培训站即：帕所表示的压力值较小，工程上还经常使用兆帕(MPa)、千帕（kPa)两种压力单位。除此之外，以前使用的压力单位有标准大气压、工程大气压、毫米汞柱、毫米水柱等。中国石油第八采油厂培训站压力的表示方法有绝对压

3、力、表压力和负压力。大气压力Pa是指空气的重力作用在地球的表面所产生的压力。绝对压力P是指物体所受的实际压力。工程上所用的压力指示值，多为表压或真空度(负压)。表压、真空度是流体的绝对压力与当地大气压相比较而得出的相对压力值。中国石油第八采油厂培训站表压力P也叫正压力，是压力表所指示的压力，等于高于大气压力的绝对压力与大气压力之差。即：负压力也叫真空度，是真空表所指示压力，它等于大气压力与低于大气压力的绝对压力之差。即：因为压力表通常是处于大气之中，本身就承受着大气压力，所以压力表所测压力为表压或负压。中国石油第八采油厂培训站二、压力测量仪表

4、分类测压仪表根据转换原理的不同可分为1)液柱压力计，它是根据流体力学原理，将被测压力转换成液柱高度进行测量，例如Ｕ型管压力计。2)弹性式压力计，它是根据弹性元件受力变形的原理，将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量。例如弹簧管压力表。3)电气式压力计，它是将被测压力转换成各种电量进行测量，例如电容式1151压力变送器。4）活塞式压力计。中国石油第八采油厂培训站三、弹性式压力计弹性式压力计是利用各种弹性原件，将所测压力转变成一定的弹性变形量，通过测量弹性变形量的大小来测量压力的大小。弹性式压力计中最常用的是单圈弹簧管压力表。弹性式压力计的弹

5、性原件有单圈弹簧管、多圈弹簧管、膜片、波纹管等。中国石油第八采油厂培训站弹性式压力测量元件测压原理：是利用弹性元件在被测压力作用下产生弹性变形的原理来度量被测压力的。当弹性元件受压力作用时会产生变形，于是输出位移或力；再把位移或力通过一定的元件转换成电量信号。弹性元件的特点：构造简单，价格便宜，测压范围宽，被测压力低至几帕，高达数百兆帕都可使用，测量精度也较高，在目前的测压仪表中占有统治地位。中国石油第八采油厂培训站弹簧管式压力表是工业上应用最广泛的一种测压仪表，并以单圈弹簧管为最多。弹簧管式压力表可以直接测量蒸汽、油、水和气体等介质的表压力

6、、负压和绝压，其测量范围为10-4～103MPa。——缺点是不适宜动态测量。——优点是结构简单，使用方便，操作安全可靠。中国石油第八采油厂培训站1一弹簧管；2一拉杆；3一扇形齿轮；4--中心齿轮；5一指针；6一面板；7一游丝8一调整螺针；9一接头弹簧管式压力表的结构中国石油第八采油厂培训站弹簧管式压力表的工作原理中国石油第八采油厂培训站2）压阻式压力传感器压阻式压力传感器是利用单晶硅的压阻效应而构成的。采用单晶硅片为弹性元件，在单晶硅膜片上利用集成电路的工艺，在单晶硅的特定方向扩散一组等值电阻，并将电阻接成桥路，单晶硅片置于传感器腔内。当压力

7、发生变化时，单晶硅产生应变，使直接扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成比例的变化，再由桥式电路获得相应的电压输出信号。中国石油第八采油厂培训站压阻式压力传感器具有精度高、工作可靠、频率响应高、滞后小、尺寸小、结构简单等特点，可以适应恶劣的环境条件，便于实现显示数字化。压阻式压力传感器不仅可以用来测量压力，稍加改变，就可以用来测量差压、高度、速度、加速度等参数。中国石油第八采油厂培训站扩散硅压力变送器检测部件的原理结构如图(a)所示。它的感压元件叫做扩散硅应变片。其电阻布置如图(b)所示、杯内腔承受被测压力p，杯的外侧为大气压力。如用来测量差压

8、，则分别接p1及p2。中国石油第八采油厂培训站一、温度及温度测量温度是表示物体冷热程度的物理量。温度的测量是通过间接测量实现的。一般是利用不同物体之间的热交换间接测