第03章 過程參數(shù)的檢測-(p)

第3章過程參數(shù)的檢測概述壓力檢測溫度檢測流量檢測物位檢測成分和物性參數(shù)的檢測軟測量技術(shù)簡介3.2壓力檢測壓力的表示方法檢測方法的分類液柱式壓力檢測彈性式壓力檢測電氣式壓力檢測智能式壓力變送器壓力檢測儀表的選用和安裝三種壓力表示方法絕對壓力pa表壓力p負壓或真空度ph3.2.1壓力的表示方法pa絕對壓力零線pphpa大氣壓p01.01325×105Pa絕對壓力是指物體所受的實際壓力。

表壓是指一般壓力表所測得的壓力，它是高于大氣壓力的絕對壓力與大氣壓力之差，即

真空度是指大氣壓與低于大氣壓的絕對壓力之差，有時也稱為負壓，即

由于各種工藝設(shè)備和檢測儀表通常是處于大氣之中，本身就承受著大氣壓力，因此工程上通常采用表壓或者真空度來表示壓力的大小，一般的壓力檢測儀表所指示的壓力也是表壓或者真空度。pa絕對壓力零線pphpa大氣壓p01.01325×105Pa除特殊說明之外，以后所提及的壓力均指表壓。3.2.2壓力檢測方法的分類

目前工業(yè)上常用的壓力檢測方法和壓力檢測儀表很多，根據(jù)敏感元件和轉(zhuǎn)換原理的不同，一般分為四類：(1)液柱式壓力檢測

采用充有水或水銀等液體的玻璃U形管或單管進行測量。(2)彈性式壓力檢測

根據(jù)彈性元件受力變形的原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成位移進行測量的。常用的彈性元件有彈簧管、膜片和波紋管等。(3)電氣式壓力檢測

利用敏感元件將被測壓力直接轉(zhuǎn)換成各種電量進行測量的儀表，如電阻、電荷量等。(4)活塞式壓力檢測

它是根據(jù)液壓機液體傳送壓力的原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成活塞面積上所加平衡砝碼的質(zhì)量來進行測量。

活塞式壓力計的測量精度較高，允許誤差可以小到0.05％～0.02％，它普遍被用作標準儀器對壓力檢測儀表進行檢定。3.2.3液柱式壓力檢測

液柱式壓力檢測是以液體靜力學(xué)原理為基礎(chǔ)的，它們一般采用水銀或水為工作液，用U型管進行測量，常用于較低壓力、負壓或壓力差的檢測。p1p2p1p2h(a)(b)

特點：直觀、可靠、準確度較高等，但U形管只能測量較低的壓力或差壓，為了便于讀數(shù)，U形管一般是用玻璃做成，易破損，另外它只能進行現(xiàn)場指示。①溫度誤差——由使用環(huán)境溫度的變化引起的測量誤差。它主要包括兩個方面：一是標尺長度隨溫度的變化（要求U形管材料的溫度系數(shù)極?。?；二是工作液密度隨溫度的變化。例如水，當溫度從10℃變到20℃時，其密度從999.8kg/m3減小到998.3kg/m3，相對變化量為0.15％。②安裝誤差——當U形管安裝不垂直時將會產(chǎn)生安裝誤差。例如若傾斜5°，讀數(shù)誤差約0.38％。用U形管進行壓力檢測，其誤差來源主要有：3.2.4彈性式壓力檢測彈性式壓力檢測是用彈性元件把壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件位移的一種檢測方法。

平薄膜波紋膜波紋管單圈彈簧管多圈彈簧管膜片受壓力作用產(chǎn)生位移，可直接帶動傳動機構(gòu)指示。但是膜片的位移較小，靈敏度低，指示精度不高，一般為2.5級。膜片更多的是和其他轉(zhuǎn)換元件合起來使用，通過膜片和轉(zhuǎn)換元件把壓力轉(zhuǎn)換成電信號；波紋管的位移相對較大，一般可在其頂端安裝傳動機構(gòu)，帶動指針直接讀數(shù)。其特點是靈敏高（特別是在低壓區(qū)），常用于檢測較低的壓力（1.0～106Pa），但波紋管遲滯誤差較大，精度一般只能達到1.5級；彈簧管結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉，它使用范圍廣，測量范圍寬，可以測量負壓、微壓、低壓、中壓和高壓，因此應(yīng)用十分廣泛。根據(jù)制造的要求，儀表精度最高可達0.15級。

平薄膜波紋膜波紋管單圈彈簧管多圈彈簧管膜片受壓力作用產(chǎn)生位移，可直接帶動傳動機構(gòu)指示。但是膜片的位移較小，靈敏度低，指示精度不高，一般為2.5級。膜片更多的是和其他轉(zhuǎn)換元件合起來使用，通過膜片和轉(zhuǎn)換元件把壓力轉(zhuǎn)換成電信號；彈簧管結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉，它使用范圍廣，測量范圍寬，可以測量負壓、微壓、低壓、中壓和高壓，因此應(yīng)用十分廣泛。根據(jù)制造的要求，儀表精度最高可達0.15級。波紋管的位移相對較大，一般可在其頂端安裝傳動機構(gòu)，帶動指針直接讀數(shù)。其特點是靈敏高（特別是在低壓區(qū)），常用于檢測較低的壓力（1.0～106Pa），但波紋管遲滯誤差較大，精度一般只能達到1.5級；——彈簧管和彈簧管壓力表彈簧管是橫截面呈非圓形（橢圓形或扁圓形），彎成圓弧狀（中心角常為270°）的空心管子。管子的一端為封閉，另一端為開口。閉口端作為自由端，開口端作為固定端。被測壓力介質(zhì)從開口端進入并充滿彈簧管的整個內(nèi)腔，由于彈簧管的非圓橫截面，使它有變成圓形并伴有伸直的趨勢而產(chǎn)生力矩，其結(jié)果使彈簧管的自由端產(chǎn)生位移，同時改變其中心角。位移量（中心角改變量）和所加壓力有如下的函數(shù)關(guān)系：式中θ0為彈簧管中心角的初始角；Δθ為受壓后中心角的改變量；R為彈簧管彎曲圓弧的外半徑；h為管壁厚度；a、b為彈簧管橢圓形截面的長、短半軸。1－彈簧管2－拉桿3－扇形齒輪4－中心齒輪5－指針6－－面板7－游絲8－調(diào)節(jié)螺釘9－接頭圖3-18彈簧管壓力表彈簧管自由端B的位移量一般很小，需要通過放大機構(gòu)才能指示出來,為了加大彈簧管自由端的位移量，也可采用多圈彈簧管，其原理與單圈彈簧管相似。單圈彈簧管壓力表是工業(yè)現(xiàn)場使用最普遍的就地指示式壓力檢測儀表（也有電接點輸出的彈簧管壓力表）彈簧管壓力表結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉、測量范圍寬，可以測量負壓、微壓、低壓、中壓和高壓一般的工業(yè)用彈簧管壓力表的精度等級為1.5級或2.5級，但根據(jù)制造的要求，其精度等級最高可達0.15級?！ず惺讲顗鹤兯推鞴ぷ髟恚毫仄胶?/p>

檢測元件——膜盒或膜片

杠桿系統(tǒng)則有單杠桿、雙杠桿和矢量機構(gòu)

膜盒式差壓變送器構(gòu)成

△P測量部分Fi杠桿系統(tǒng)△M放大器反饋部分FfIoDDZ-III型差壓變送器

檢測部分:ΔP→輸入力Fi

杠桿系統(tǒng):力的傳遞和力矩比較，生成位移信號

位移檢測放大器:位移→輸出Io電磁反饋裝置:輸出→反饋力Ff△P膜盒Fi杠桿系統(tǒng)△M位移檢測放大器電磁反饋機構(gòu)FfIo(1)測量部分

作用：把被測差壓ΔP轉(zhuǎn)換成

作用于主杠桿下端的輸入力Fi

A1=A2=Ad

Fi=Ad(P1-P2)

=AdΔP

Fi=A1P1-A2P2因:

故:p1p2負壓室正壓室軸封膜片主杠桿主杠桿的支點膜片的有效面積(2)杠桿系統(tǒng)

進行力的傳遞和力矩比較

①

主杠桿將Fi轉(zhuǎn)換為F1

②矢量機構(gòu)將F1轉(zhuǎn)換為F2

③副杠桿將F2產(chǎn)生的力矩與Ff產(chǎn)生的力矩進行比較，生成位移變化

zz①

主杠桿將Fi轉(zhuǎn)換為F1F1作用于矢量機構(gòu)上

HF1Fil2l1②矢量機構(gòu)將輸入力F1轉(zhuǎn)換為作用于副杠桿上的力F2

(a)(b)③副杠桿進行力矩的比較

F2產(chǎn)生的力矩Ff產(chǎn)生的力矩合力矩調(diào)零力Fz產(chǎn)生的力矩最終的合力矩zz(3)電磁反饋裝置

作用：把變送器的輸出電流I0轉(zhuǎn)換成作用于副杠桿的電磁反饋力Ff

Ff=πBDcWI0設(shè)

Kf

=πBDcW改變反饋動圈的匝數(shù)W，可以改變

Kf的大小

反饋動圈1固定在副杠桿上，且處于永久磁鋼2的磁場中，可在其中左右移動。軟鐵芯3和永久磁鋼2組成磁路。軟鐵芯使環(huán)形氣隙中形成均勻的輻射磁場，從而使流過反饋動圈的電流方向總是與磁場方向垂直。當變送器的輸出電流過反饋動圈時，就會產(chǎn)生電磁反饋力Ff。Ff與變送器輸出電流I0之間的關(guān)系為：

則

Ff=KfI0

1-3短接、2-4短接

W=W1=725匝

1-2短接

W

=

W1+W2=2175匝

可實現(xiàn)3：1的量程調(diào)整

W1=725匝，W2=1450匝R11與W1的直流電阻相同(4)整機特性

回放IomAΔPminΔPmax420ΔP1.變送器的輸出電流I0和輸入信號ΔP之間呈線性關(guān)系

2.調(diào)整調(diào)零彈簧可以使變送器輸出電流I0在輸入信號范圍下限時為4mA。

3.改變tgθ或Kf可以調(diào)整變送器的量程

4.零點和量程要反復(fù)調(diào)整

IomAΔPminΔPmax420ΔP——電容式差壓變送器電容式差壓變送器采用差動電容作為檢測元件主要包括測量部件和轉(zhuǎn)換放大電路兩部分：

差壓電容膜盒電容-電流轉(zhuǎn)換電路調(diào)零、零遷電路電流放大器反饋電路ΔpΔCIiIf＋＋Iz－Io測量部分轉(zhuǎn)換放大部分ΔP=0Ci1=Ci2=15pF

ΔP＞0Ci1的電容量減小

Ci2的電容量增大

——差動電容測量原理電容式差壓變送器測量原理圖3.86差動電容式壓力變送器的差動電容結(jié)構(gòu)ΔP=0d1=d2=d0

ΔP≠0d1=d0+δd2=d0-δ相對變化值與被測差壓ΔP成線性關(guān)系，

且與灌充液的介電常數(shù)無關(guān)

振蕩器解調(diào)器線性調(diào)整IC1基準電壓穩(wěn)壓源IC3功放限流負反饋調(diào)零零遷RLIoE－If＋IdIz（│）VcVr差動電容框圖供參考電容式壓力變送器，目前在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛，其輸出信號也是標準4～20mADC電流信號。電容式壓力變送器是先將壓力的變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化，然后進行測量的。電容式差壓變送器的原理圖可見傳感器有左右固定極板，在兩個固定極板之間是彈性材料制成的測量膜片，作為電容的中央動極板，在測量膜片兩側(cè)的空腔中充滿硅油。電容式差壓變送器的結(jié)構(gòu)可以有效地保護測量膜片，當差壓過大并超過允許測量范圍時，測量膜片將平滑地貼靠在玻璃凹球面上，因此不易損壞，與力矩平衡式相比，電容式?jīng)]有杠桿傳動機構(gòu)，因而尺寸緊湊，密封性與抗振性好，測量精度相應(yīng)提高，可達0.2級。3.2.5電氣式壓力檢測——應(yīng)變片壓力/差壓變送器利用金屬或半導(dǎo)體材料制成的電阻體的阻值可表示為：

當電阻體受外力作用時，電阻體的長度、截面積或電阻率會發(fā)生變化，即其阻值也會發(fā)生變化。這種因尺寸變化引起阻值變化稱為應(yīng)變效應(yīng)。應(yīng)變片多以金屬材料為主，一般和彈性元件一起使用。r1r2123P(a)傳感器1－外殼2－彈性筒3－膜片應(yīng)變筒的上端與外殼固定在一起，下端與不銹鋼密封膜片3緊密接觸，應(yīng)變片r1和r2用膠合劑貼緊在應(yīng)變筒的外壁，與筒體之間不發(fā)生相對滑動。圖中應(yīng)變片r1、r2的靜態(tài)性能完全相同。當膜片受到外力作用時，彈性筒軸向受壓，使應(yīng)變片r1產(chǎn)生軸向應(yīng)變，阻值變??；而應(yīng)變片r2受到軸向壓縮，引起徑向拉伸，阻值變大。實際上，r2的變化量比r1的變化量要小，r2的主要作用是溫度補償。r1沿應(yīng)變筒軸向貼放，作為測量片；r2沿徑向貼放，作為溫度補償片。r1r2123P(a)傳感器1－外殼2－彈性筒3－膜片是應(yīng)變片阻值變化量的測量電橋，圖中R3和R4是兩個阻值相等的精密固定電阻。UiE－＋＋－r1r2R3R4AB(b)測量電橋不受壓時r1=r2=r0R3=R4=r若應(yīng)變片受壓，則：r1=r0+Δr1；r2=r0+Δr2(Δr1≠Δr2)由此可見，由壓力作用時，r1和r2一減一增，使電橋由較大的輸出；當環(huán)境溫度發(fā)生變化時，r1、r2同時增減，不影響電橋的平衡。如果儀表能把電橋輸出電壓Ui進一步轉(zhuǎn)換為標準信號輸出，則該儀表即可稱為應(yīng)變式壓力變送器。結(jié)論：應(yīng)變片式壓檢測儀表具有較大的測量范圍，被測壓力可達幾百MPa，并具有良好的動態(tài)性能，適用于快速變化的壓力測量。但是，盡管測量電橋具有一定的溫度補償?shù)淖饔茫瑧?yīng)變片式壓力檢測儀表仍有比較明顯的溫漂和時漂，因此，這種壓力檢測儀表較多地用于一般要求的動態(tài)壓力檢測，測量精度一般在0.5～1.0％左右。

——壓阻式（擴散硅）壓力/差壓變送器

因電阻率變化引起阻值變化稱為壓阻效應(yīng)。半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)比較明顯。用作壓阻式傳感器的基片材料主要為硅片和鍺片，由于單晶硅材料純、功耗小、滯后和蠕變極小、機械穩(wěn)定性好，而且傳感器的制造工藝和硅集成電路工藝有很好的兼容性，以擴散硅壓阻傳感器作為檢測元件的壓力檢測儀表得到了廣泛的使用。

p2p1硅杯圖3-30壓阻式傳感器示意圖正壓側(cè)隔離膜片引出線負壓側(cè)隔離膜片硅油構(gòu)成框圖：擴散硅壓阻傳感器前置放大器調(diào)零電路V－I轉(zhuǎn)換△PUSU01UZIO檢測部分電磁放大部分整機電路圖－+供參考測量部分——擴散硅壓阻傳感器——把被測差壓ΔP成比例地轉(zhuǎn)換為不平衡電壓US

1.負壓室2.正壓室3.硅杯4.引線5.硅片Ri1Ri2Ri3Ri4測量部分——惠斯頓電橋Ri1Ri2Ri3Ri4USRi1Ri2Ri3Ri4IS不受壓時：Ri1＝Ri2＝Ri3＝Ri4＝R測量部分——電壓轉(zhuǎn)換＋US－Ri1Ri2Ri3Ri4IS受壓時：△Ri1＝△Ri4＝r1

△Ri2＝△Ri3＝r2受壓時，流經(jīng)2橋臂的電流始終相等結(jié)論：壓阻式壓力傳感器的主要優(yōu)點是體積小，結(jié)構(gòu)簡單，其核心部分就是一個既是彈性元件又是壓敏元件的單晶硅膜片.擴散電阻的靈敏系數(shù)是金屬應(yīng)變片的幾十倍，能直接測量出微小的壓力變化此外，壓阻式壓力傳感器還具有良好的動態(tài)響應(yīng)，遲滯小，可用來測量幾千赫茲乃至更高的脈動壓力。因此，這是一種發(fā)展比較迅速，應(yīng)用十分廣泛的一類壓力傳感器。

這種傳感器的缺點則是擴散電阻存在溫度效應(yīng)，容易受環(huán)境溫度的影響，有些廠家在傳感器組件中提供了若干校正用的溫度補償電路，甚至把放大轉(zhuǎn)換等電路集成在同一塊單晶硅膜片上，從而可以大大提高傳感器的基本性能。3.2.6數(shù)字式壓力/差壓變送器

1151數(shù)字式差壓變送器

數(shù)字式（智能式）差壓變送器種類較多，結(jié)構(gòu)各異，但總體結(jié)構(gòu)式相同的。ST3000差壓變送器

SUPCONHoneywell

ST3000、1151數(shù)字式差壓變送器都是采用HART通信方式進行通信的——ST3000差壓變送器

傳感器——三組件（差壓、溫度和靜壓）差壓傳感器——擴散硅壓阻傳感器差壓傳感器溫度傳感器靜壓傳感器多路轉(zhuǎn)換A/DCPUD/A數(shù)字IOROMRAMEPROMHart信號差壓傳感器——主傳感器，測量差壓溫度、靜壓傳感器——輔助傳感器，用于補償，以提高測量精度RAM——存儲變送器的各種參數(shù)EPROM——存儲著與RAM同樣的數(shù)據(jù)。當儀表掉電時，數(shù)據(jù)被保存，當儀表來電時，EPROM中的數(shù)據(jù)自動傳遞到RAM中，不須后備電池變送器設(shè)置——通過數(shù)字設(shè)定器設(shè)置，如：儀表的量程、編號、零點調(diào)整、量程調(diào)整、阻尼時間……差壓傳感器溫度傳感器靜壓傳感器多路轉(zhuǎn)換A/DCPUD/A數(shù)字IOROMRAMEPROMHart信號——1151數(shù)字式差壓變送器

傳感器AD7715CPUWDTAD421HT2012△PI01151智能式差壓變送器是在模擬的電容式差壓變送器基礎(chǔ)上，結(jié)合HART通信技術(shù)開發(fā)的一種智能式變送器，具有數(shù)字微調(diào)、數(shù)字阻尼、通信報警、工程單位轉(zhuǎn)換和有關(guān)變送器信息的存儲等功能，同時又可傳輸4-20mADC電流信號，特別適用于工業(yè)企業(yè)對模擬式1151差壓變送器的數(shù)字化改造。其原理框圖如下：

傳感器部分

RETURN1.傳感器采用電容式差壓傳感器2.將輸入差壓轉(zhuǎn)換成0～2.5V左右的電壓信號。3.變送器的正常工作電流必須等于或小于3.5mA4.傳感器部分工作電流為0.8mA左右。AD7715

1.AD7715是美國ADI公司生產(chǎn)的16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。它具有0.0015％的非線性、片內(nèi)可編程增益放大器、差動輸入、三線串行接口、緩沖輸入、輸出更新速度可編程等特點。2.特別適用于智能式變送器

3.帶有模擬前置放大器的A/D轉(zhuǎn)換芯片采用∑-Δ轉(zhuǎn)換技術(shù)，實現(xiàn)16位的高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換。4.不太適用多路信號頻繁切換的場合，只有在一路信號每周期的使用，而其它路信號不常用的情況下可以使用。5.在低速采樣應(yīng)用中，AD7715的性能最佳。當采用60Hz或60Hz以下的更新速度進行采樣時，AD7715對50Hz的工頻有抑制作用，采樣的效果很好，但當更新速度大于60Hz時，采出碼將出現(xiàn)波動，效果變差，這時可以在讀數(shù)據(jù)時采用滑動平均值數(shù)字濾波，使效果得以改善，即加入所謂的后置濾波器。6.AD7715在小信號的采樣中得到很好的應(yīng)用，在熱電偶、熱電阻測溫的應(yīng)用方面也取得了令人滿意的效果。

供參考

∑-Δ轉(zhuǎn)換技術(shù)Σ-Δ調(diào)制器包含1個差分放大器、1個積分器、1個比較器以及1個由1bitDAC（1個簡單的開關(guān)，可以將差分放大器的反相輸入接到正或負參考電壓）構(gòu)成的反饋環(huán)。反饋DAC的作用是使積分器的平均輸出電壓接近于比較器的參考電平。調(diào)制器輸出中“1”的密度將正比于輸入信號，如果輸入電壓上升，比較器必須產(chǎn)生更多數(shù)量的“1”，反之亦然。積分器用來對誤差電壓求和，對于輸入信號表現(xiàn)為一個低通濾波器，而對于量化噪聲則表現(xiàn)為高通濾波。這樣，大部分量化噪聲就被推向更高的頻段。如果對噪聲成形后的Σ-Δ調(diào)制器輸出進行數(shù)字濾波，將有可能移走比簡單過采樣中更多的噪聲。供參考AD7715是以∑－△原理工作的16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用單一5V(AD7715－5)或3V(AD7715－3)電源供電可用最少數(shù)量的口線與單片機或微處理器相接適用于單通道低速小信號采樣的應(yīng)用場合。

供參考CPU

AT89S8252微處理器，它與MCS-51兼容。2.8Kbytes的FlashROM、2Kbytes的EEPROM、256bytes的RAM、32個

I/O口線、兩個DPTR、3個16位定時/計數(shù)器、1個全雙工串行口、可編程看門狗、在片振蕩器和時鐘電路等。3.CPU采用3V供電，工作頻率1.8432MHz。4.CPU采取間斷工作方式

1/5時間工作、4/5時間休眠，以降低CPU功耗供參考HART通信部分實現(xiàn)HART協(xié)議物理層的硬件電路

供參考AD421及電壓調(diào)整電路

供參考AD421的作用：

①將CPU輸入的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為4～20mA直流電流作為整機的輸出②將通信部分輸入的數(shù)字信號疊加在4～20mA直流電流上一起輸出③與場效應(yīng)管VT1等組成電壓調(diào)整電路

三極管VT2起分流作用，以減少流過場效應(yīng)管VT1的電流作用：

供參考WDT監(jiān)控電路MAX6304ESA復(fù)位電路CPU正常工作時WDO輸出為高電平，對CPU的工作沒有影響CPU受外界干擾不能正常工作時WDO輸出將變?yōu)榈碗娖剑笴PU產(chǎn)生不可屏蔽的中斷，將正在處理的數(shù)據(jù)進行保護；同時經(jīng)過一段等待時間之后，輸出RESET信號對CPU進行復(fù)位，使CPU重新進入正常工作

電源故障端PFI經(jīng)過分壓電阻R1、R2接供電源UCC，當電源發(fā)生較大波動時，監(jiān)控電路將產(chǎn)生復(fù)位信號，從而有效地防止了電源干擾對CPU的影響。

供參考

1151數(shù)字式差壓變送器的軟件

測控程序包括A/D采樣程序、非線性補償程序、量程轉(zhuǎn)換程序、線性或開方輸出程序、阻尼程序以及D/A輸出程序等通信程序采用串行口中斷接收/發(fā)送

分為兩部分：測控程序和通信程序

3.2.7壓力檢測儀表的選用和安裝

選用＋安裝其它儀表也基本適應(yīng)——壓力檢測儀表的選用三個方面——選用時應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝對壓力檢測的要求、被測介質(zhì)的特性、現(xiàn)場使用的環(huán)境等條件本著節(jié)約的原則合理地考慮儀表的量程、精度、類型（材質(zhì)）等。

⑴量程儀表的量程是指該儀表可按規(guī)定的精確度對被測量進行測量的范圍關(guān)鍵：根據(jù)被測參數(shù)的大小來確定，同時必須考慮到被測對象可能發(fā)生的異常超壓情況，對儀表的量程選擇必須留有足夠的余地。測量穩(wěn)定壓力：最大工作壓力Pimax不超過上限值Pmax的3/4

測量脈動壓力：最大工作壓力Pimax不超過上限值Pmax的2/3

測量高壓壓力：最大工作壓力Pimax不超過上限值Pmax的3/5

最小工作壓力Pimin不低于上限值Pmax的1/3

儀表的量程等級：1、1.6、2.5、4.0、6.0kPa以及它們10n倍。在選用儀表量程時，應(yīng)采用相應(yīng)規(guī)程或者標準中的數(shù)值。

這只是一個一般經(jīng)驗要求，不是絕對的！！被測參數(shù)的正常值一般要求工作在儀表量程1/3~2/3為宜。（經(jīng)驗要求而已）⑵儀表精度——根據(jù)生產(chǎn)允許的最大誤差來確定，即要求實際被測壓力允許的最大絕對誤差應(yīng)小于儀表的基本誤差?！谶x擇時應(yīng)堅持節(jié)約的原則，只要測量精度能滿足生產(chǎn)的要求，就不必追求用過高精度的儀表。

例：有一壓力容器在正常工作時壓力范圍為0.4～0.6MPa，要求使用彈簧管壓力表進行檢測，并使測量誤差不大于被測壓力的±4％，試確定該表的量程和精度等級。解：

由題意可知，被測對象的壓力比較穩(wěn)定，設(shè)儀表量程為0～AMPa，則根據(jù)工作壓力的要求：根據(jù)儀表的量程系列，可選用量程范圍為0～1.0MPa的彈簧管壓力表。由題意，被測壓力的允許最大絕對誤差為：Δmax=±0.4*4%=±0.016MPa這就要求所選儀表的相對百分誤差為：0.016/（1-0）*100%=1.6%按照儀表的精度等級，可選擇1．5級的壓力表。⑶儀表類型正確選用儀表類型是保證儀表正常工作及安全生產(chǎn)的前提。主要應(yīng)考慮以下幾個方面:儀表的材料

壓力檢測(檢測儀表)的特點是壓力敏感元件往往要與被測介質(zhì)直接接觸，因此在選擇儀表材料的時候要綜合考慮儀表的工作條件。例如：對腐蝕性較強的介質(zhì)應(yīng)使用像不銹鋼之類的彈性元件或敏感元件；

氨用壓力表則要求儀表的材料不允許采用銅或銅合金，因為氨氣對銅的腐蝕性極強；

又如氧用壓力表在結(jié)構(gòu)和材質(zhì)上可以與普通壓力表完全相同，但要禁油，因為油進入氧氣系統(tǒng)極易引起爆炸。

輸出信號類型只需觀察壓力變化的，可選如彈簧管壓力表、液柱式壓力計那樣的直接指示型的儀表；如需將壓力信號遠傳到控制室或其他電動儀表，則可選用電氣式壓力檢測儀表或其他具有電信號輸出的儀表；如果要檢測快速變化的壓力信號，則可選用電氣式壓力檢測儀表，如壓阻式壓力傳感器；如果控制系統(tǒng)要求能進行數(shù)字量通信，則可選用智能式壓力檢測儀表。

使用環(huán)境對爆炸性較強的環(huán)境，在使用電氣壓力儀表時，應(yīng)選擇防爆型壓力儀表；對于溫度特別高或特別低、環(huán)境溫度變化大的場合，應(yīng)選擇使用溫度適當、溫度系數(shù)小小的敏感元件以及其他變換元件。

上述選型原則也適用于差壓、流量、液位等其它檢測儀表的選型——壓力檢測儀表的安裝分三種情況介紹：一般壓力檢測儀表的安裝特殊壓力檢測儀表的安裝（高溫、高壓、腐蝕等）壓力變送器的安裝一般壓力測量儀表的安裝無論選用何種壓力儀表和采用何種安裝方式，在安裝過程中都應(yīng)注意以下幾點：壓力儀表必須經(jīng)檢驗合格后才能安裝壓力儀表的連接處，應(yīng)根據(jù)被測壓力的高低和被測介質(zhì)性質(zhì)，選擇適當?shù)牟牧献鳛槊芊鈮|圈，以防泄漏壓力儀表盡可能安裝在室溫，相對濕度小于80％，振動小，灰塵少，沒有腐蝕性物質(zhì)的地方，對于電氣式壓力儀表應(yīng)盡可能避免受到電磁干擾壓力儀表應(yīng)垂直安裝。一般情況下，安裝高度應(yīng)與人的視線齊平，對于高壓壓力儀表，其安裝高度應(yīng)高于一般人的頭部測量液體或蒸汽介質(zhì)壓力時，應(yīng)避免液柱產(chǎn)生的誤差，壓力儀表應(yīng)安裝在與取壓口同一水平的位置上，否則必須對壓力儀表的示值進行修正導(dǎo)壓管的粗細合適，一般為6～10mm，長度盡可能短，否則會引起測量遲緩壓力儀表與取壓口之間應(yīng)安裝切斷閥，以便維修測量特殊介質(zhì)時的壓力測量儀表安裝測量高溫（60℃以上）流體介質(zhì)的壓力時，為防止熱介質(zhì)與彈性元件直接接觸，壓力儀表之前應(yīng)加裝U形管或盤旋管等形式的冷凝器，避免因溫度變化對測量精度和彈性元件產(chǎn)生的影響。如圖(a)、(b)(a)(b)測量高壓流體介質(zhì)的壓力時，安裝時壓力儀表表殼應(yīng)朝向墻壁或者無人通過之處，以防發(fā)生以外。測量腐蝕性介質(zhì)的壓力時，除選擇具有防腐能力的壓力儀表之外，還應(yīng)加裝隔離裝置，利用隔離罐中的隔離液將被測介質(zhì)和彈性元件隔離開來，如圖(c)、(d)(c)(d)112233測量特殊介質(zhì)時的壓力測量儀表安裝測量波動劇烈（如泵、壓縮機的出口壓力）的壓力時，應(yīng)在壓力儀表之前加裝針形閥和緩沖器，必要時還應(yīng)加裝阻尼器，如圖(e)(e)4測量粘性大或易結(jié)晶的介質(zhì)壓力時，應(yīng)在取壓裝置上安裝隔離罐，使罐內(nèi)和導(dǎo)壓管內(nèi)充滿隔離液，必要時可采取保溫措施，如圖(f)(f)蒸汽測量含塵介質(zhì)壓力時，最好在取壓裝置后安裝一個除塵器，如圖(g)。(g)5總之，針對被測介質(zhì)的不同性質(zhì)，要采取相應(yīng)的放熱、防腐、防凍、防堵和防塵等措施差壓變送器的安裝三個方面的內(nèi)容：取壓口的選擇引壓管的安裝變送器本身的安裝