壓力檢測(cè)方法與儀表.ppt

1、壓力檢測(cè)方法與儀表,壓力檢測(cè)方法,液柱測(cè)壓法 彈性變形法 電測(cè)壓力法,壓力檢測(cè)儀表,彈簧管壓力表 霍爾式壓力表 差壓（壓力）變送器,力平衡式壓力變送器 微位移式變送器 智能差壓（壓力）變送器,主要內(nèi)容,壓力的基本概念,垂直而均勻地作用在單位面積上的力,式中壓力（Pa） 均勻垂直作用力（N） 受力面積（m2,1Pa = 1*10-3KPa = 1*10-6MPa,單位: 牛頓/米2（N/m2），簡(jiǎn)稱“帕”，用符號(hào)“Pa,壓力的幾種表示形式,被測(cè)壓力通?？杀硎緸榻^對(duì)壓力、表壓、負(fù)壓（或真空度,壓力檢測(cè)方法及儀表,液柱測(cè)壓法,根據(jù)流體靜力學(xué)原理，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度進(jìn)行測(cè)量,常用的壓力表有U形管

2、壓力表、單管壓力表、斜管壓力表和活塞式壓力表等,測(cè)量原理,彈性變形法,壓力檢測(cè)方法及儀表,將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件變形的位移,測(cè)量原理,壓力檢測(cè)方法及儀表,當(dāng)彈性元件在軸向受到外力作用 時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生拉伸或壓縮位移，即,式中 F軸向外力 S位移 C彈性元件的剛度系數(shù),式中 A彈性元件承受壓力的有效面積 P被測(cè)壓力,測(cè)量原理,S,P,彈性元件結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),彈簧管壓力表,壓力檢測(cè)方法及儀表,電測(cè)壓力法,利用轉(zhuǎn)換元件（如某些機(jī)械和電氣元件）直接把被測(cè)壓力變換為電信號(hào)來(lái)進(jìn)行測(cè)量的,壓力檢測(cè)方法及儀表,測(cè)量原理,1. 彈性元件附加一些變換裝置，使彈性元件自由端的位移量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，如電阻式、電感式、電

3、容式、霍爾片式、應(yīng)變式、振弦式等,2. 非彈性元件組成的快速測(cè)壓元件，主要利用某些物體的某一物理性質(zhì)與壓力有關(guān)，如壓電式、壓阻式、壓磁式等,電測(cè)壓力法,壓力檢測(cè)方法及儀表,電容式測(cè)壓原理,采用變電容原理，利用彈性元件受壓變形來(lái)改變可變電容器的電容量，然后通過(guò)測(cè)量電容量C便可以知道被測(cè)壓力的大小，從而實(shí)現(xiàn)壓力-電容轉(zhuǎn)換的,定極板,彈性元件,動(dòng)極板,被測(cè)壓力,測(cè)量原理,電測(cè)壓力法,壓力檢測(cè)方法及儀表,壓電式測(cè)壓原理,根據(jù)“壓電效應(yīng)”把被測(cè)壓力變換為電信號(hào)的,a）單晶體,b）剖面圖,c）X截割的石英片,受力面積,作用在受力面積上的壓力,壓電常數(shù),電荷數(shù),電測(cè)壓力法,應(yīng)變片式測(cè)壓原理,壓力檢測(cè)方法及儀

4、表,1敏感柵 2基片 3粘合劑 4引線 5覆蓋片,敏感柵 直徑為0.025mm左右的合金電阻絲 基 底 絕緣 覆蓋層 保護(hù),組成,壓力檢測(cè)儀表,霍爾式壓力表,壓力檢測(cè)方法及儀表,霍爾式壓力表屬于電氣式壓力表。 測(cè)壓原理：利用霍爾片式傳感器（根據(jù)半導(dǎo)體材料的霍爾效應(yīng)的原理）實(shí)現(xiàn)壓力-位移-霍爾電勢(shì)的轉(zhuǎn)換。 霍爾片：是一種半導(dǎo)體或化合物半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換元件?；魻栃?yīng)：把一塊霍爾元件置于均勻磁場(chǎng)中，并使霍爾片與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直，在沿著霍爾片的左右兩個(gè)縱向端面上通入恒定的控制電流I，則會(huì)在霍爾片的兩個(gè)橫向端面之間形成電位差VH，此電位差稱為霍爾電勢(shì),線性非均勻磁場(chǎng),壓力檢測(cè)儀表,霍爾式壓力表,壓力檢測(cè)

5、方法及儀表,彈簧管,霍爾片,K霍爾式壓力傳感器輸出系數(shù) 自由端霍爾元件的位移量,磁鋼,霍爾片 + 彈簧管,電動(dòng)單元組合儀表（簡(jiǎn)稱為DDZ儀表,差壓（壓力）變送器,作用：將各種物理量轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),差壓變送器 力平衡式變送器,位移平衡式變送器,氣動(dòng)單元組合儀表（簡(jiǎn)稱為QDZ儀表,DDZ-型儀表為010mADC,DDZ-型儀表為420mADC,20100KPa,壓力檢測(cè)儀表,壓力檢測(cè)方法及儀表,力平衡式壓力變送器,1低壓室 2高壓室 3測(cè)量元件（膜盒、膜片） 4軸封膜片 5主杠桿 6過(guò)載保護(hù)片 7靜壓調(diào)整螺釘 8矢量機(jī)構(gòu) 9零點(diǎn)遷移彈簧 10平衡錘 11量程調(diào)整螺釘 12檢測(cè)片（銜鐵） 13

6、差動(dòng)變壓器 14副杠桿 15放大器 16反饋動(dòng)圈 17永久磁鋼 18電源 19負(fù)載 20調(diào)零彈簧,壓力檢測(cè)儀表,壓力檢測(cè)方法及儀表,主杠桿,矢量機(jī)構(gòu)將F1分解成F2和F3,副杠桿平衡,壓力檢測(cè)儀表,微位移式變送器,壓力檢測(cè)方法及儀表,I0,1）測(cè)量部分,測(cè)量部分包括電容膜盒、高低壓室及法蘭組件等. 測(cè)量原理: 將被測(cè)壓力的變化轉(zhuǎn)換成電容量的變化,填充液（硅油,壓力檢測(cè)儀表,智能差壓（壓力）變送器,壓力檢測(cè)方法及儀表,在普通壓力傳感器上增加微處理器 特點(diǎn)：具有遠(yuǎn)程通訊的功能 依靠手操通信器，用戶可在現(xiàn)場(chǎng)或控制室設(shè)定變送器各種參數(shù) 使用維護(hù)方便 長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，每5年才需校檢一次,以3051C 為例

7、： 組成：傳感膜頭：被測(cè)壓力- A/D轉(zhuǎn)換-數(shù)字信號(hào) 電子線路板：對(duì)信號(hào)進(jìn)行修正，線性化處理-D/A轉(zhuǎn)換- 420mA信號(hào),壓力檢測(cè)方法及儀表,A/D轉(zhuǎn)換器,溫度 傳感器,電容 傳感器,傳感膜頭內(nèi)存 修正系數(shù) 膜頭信號(hào),微處理器 傳感器線性化 重設(shè)量程 診斷 工程單位 通信,電子板內(nèi)存 量程值 變送器組態(tài)信息,D/A轉(zhuǎn)換,數(shù)字通信,本機(jī)量程和 零點(diǎn)調(diào)整,手操器,傳感膜頭,電子線路板,420mA,3051C型智能變送器原理圖,壓力測(cè)量?jī)x表的選用,壓力檢測(cè)方法及儀表,儀表種類和型號(hào)的選擇 工藝要求 現(xiàn)場(chǎng)指示、遠(yuǎn)傳指示、自動(dòng)記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)或信號(hào)報(bào)警 介質(zhì)性質(zhì) 溫度、粘度、臟污程度、腐蝕性、易燃性 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境 溫度、濕度、有無(wú)振動(dòng)、有無(wú)腐蝕性,儀表量程的確定 化工自控設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定 被測(cè)壓力較穩(wěn)定的情況，最大壓力值應(yīng)不超過(guò)滿量程的2/3； 被測(cè)壓力波動(dòng)較大的情況，最大壓力值應(yīng)不超過(guò)滿量程的1/2 被測(cè)壓力的最小值也不應(yīng)低于全量程的1/3,儀表精度等級(jí)的選擇,壓力檢測(cè)方法及儀表,有一臺(tái)空壓機(jī)的緩沖罐，其工作壓力變化范圍為13.516 MPa ，工藝要求最大測(cè)量誤差為0.8 MPa，并可就地觀察及高低限報(bào)警。試選一合適的壓力表（包括測(cè)量范圍、精度等級(jí),例題,解,空壓機(jī)的緩沖罐的壓力視為脈動(dòng)壓力,根據(jù)就地觀察及能進(jìn)行