化工仪表第二章压力检测方法与仪表

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1、压力检测方法与仪表压力检测方法液柱测压法弹性变形法电测压力法压力检测仪表弹簧管压力表霍尔式压力表差压（压力）变送器力平衡式压力变送器微位移式变送器智能差压（压力）变送器主要内容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　Ｐ——压力（Pa）Ｆ——均匀垂直作用力（N）Ｓ——受力面积（m2）1Pa=1*10-3KPa=1*10-6MPa单位:牛顿/米2（N/m2），简称“帕”，用符号“Pa”压力的几种表示形式被测压力通常可表示为绝对压力、表压、负压（或真空度）表压（正压）绝对压力的零线大气压力线绝对压力绝对压力真空度测量压力和真空度的仪表很多，按照其转换原

2、理的不同，大致可分为四大类。1．液柱式压力计2．弹性式压力计3．电气式压力计4．活塞式压力计压力检测方法及仪表液柱测压法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hh12211p1p2h2P0h1h211p200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。测量原理弹性变形法压力检测方法及仪表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膜片式弹性元件压力检测方法及仪表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

3、积P——被测压力测量原理S~P弹性元件结构和特点弹簧管压力表压力检测方法及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电接点信号压力表压力表指针上有动触点2，表盘上另有两个可调节的指针，上面分别有静触点1和静触点4。当压力超过上限给定数值(此数值由静触点4的指针位置确定)时，动触点2和静触点4接触，红色信号灯5的电路被接通，使红灯发亮，若压力低到下限给定数值时，动触点2与静触点1接触，接通了绿色信号灯3的电路。静触点1、4的位置可根据需要灵活调节。电测压力法利用转换元件（如某些机械和电气元件）直接把被测压力变换为电信号来进行测量的。压力检测方法及

4、仪表测量原理1.弹性元件附加一些变换装置，使弹性元件自由端的位移量转换成相应的电信号，如电阻式、电感式、电容式、霍尔片式、应变式、振弦式等；2.非弹性元件组成的快速测压元件，主要利用某些物体的某一物理性质与压力有关，如压电式、压阻式、压磁式等。电测压力法压力检测方法及仪表电容式测压原理采用变电容原理，利用弹性元件受压变形来改变可变电容器的电容量，然后通过测量电容量C便可以知道被测压力的大小，从而实现压力-电容转换的。定极板弹性元件动极板被测压力测量原理ε——电容器极板间绝缘介质的介电常数，F/mA——电容器两平行板覆盖的面积，m2d——两平行板之间的距离，m

5、C——电容量，F电测压力法压力检测方法及仪表压电式测压原理根据“压电效应”把被测压力变换为电信号的。（a）单晶体（b）剖面图（c）X截割的石英片受力面积作用在受力面积上的压力压电常数电荷数电测压力法应变片式测压原理压力检测方法及仪表l543211—敏感栅2—基片3—粘合剂4—引线5—覆盖片敏感栅直径为0.025mm左右的合金电阻丝基底绝缘覆盖层保护位移、力、力矩、加速度、压力应变弹性敏感元件外力作用被测对象表面产生微小机械变形应变片敏感栅随同变形电阻值发生相应变化应变片组成压力检测仪表霍尔式压力表压力检测方法及仪表霍尔式压力表属于电气式压力表。测压原理：利用

6、霍尔片式传感器（根据半导体材料的霍尔效应的原理）实现压力-位移-霍尔电势的转换。霍尔片：是一种半导体或化合物半导体转换元件。霍尔效应：把一块霍尔元件置于均匀磁场中，并使霍尔片与磁感应强度B的方向垂直，在沿着霍尔片的左右两个纵向端面上通入恒定的控制电流I，则会在霍尔片的两个横向端面之间形成电位差VH，此电位差称为霍尔电势。线性非均匀磁场压力检测仪表霍尔式压力表压力检测方法及仪表弹簧管霍尔片K——霍尔式压力传感器输出系数χ——自由端霍尔元件的位移量磁钢霍尔片+弹簧管电动单元组合仪表（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

7、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-Ⅱ型仪表为0～10mADCDDZ-Ⅲ型仪表为4～20mADC20～100KPa压力检测仪表压力检测方法及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压力检测仪表压力检测方法及仪表主杠杆矢量机构将

8、F1分解成F2和F3，副杠杆平衡：l1l4l3l0l