化工自動化及儀表第三章

化工自動化及儀表第三章1第一頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日3.2壓力檢測及儀表在工業(yè)生產(chǎn)過程中，特別是在化工、煉油等生產(chǎn)過程中，壓力是重要的操作參數(shù)之一。經(jīng)常會遇到壓力和真空度的測量，其中包括比大氣壓力高很多的高壓、超高壓和比大氣壓力低很多的真空度的測量。如果壓力不符合要求，不僅會影響生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品質(zhì)量，有時還會造成嚴重的生產(chǎn)事故。此外，壓力測量的意義還不局限于它自身，有些其他參數(shù)的測量，如物位、流量等往往是通過測量壓力或差壓來進行的，即測出了壓力或差壓，便可確定物位或流量。2第二頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日3.2壓力檢測及儀表2彈性式壓力計33壓力單位及測壓儀表31電氣式壓力計4智能型壓力變送器35壓力計的選用及安裝3第三頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日壓力單位及測壓儀表壓力是指均勻垂直地作用在單位面積上的力，故可用下式表示：p表示壓力，F(xiàn)表示垂直作用力，S表示受力面積。根據(jù)國際單位制(代號為SI)規(guī)定。壓力的單位為帕斯卡，簡稱帕（Pa），1帕為1牛頓每平方米，即，工程界長期使用許多不同的壓力計量單位。如“工程大氣壓”、“標(biāo)準大氣壓”、“毫米汞柱”等。1Pa＝1N/m24第四頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日壓力單位及測壓儀表（續(xù)）5第五頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日壓力單位及測壓儀表（續(xù)）壓力的表示絕對壓力單位面積所受到全部壓力相對壓力（表壓）絕對壓力與大氣壓之差p表壓=p絕對-p大氣真空度（負壓）大氣壓與絕對壓力之差p真空=p大氣-p絕對絕對壓力絕對壓力真空度表壓標(biāo)準大氣壓6第六頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日壓力單位及測壓儀表（續(xù)）因為各種工藝設(shè)備和測量儀表通常是處于大氣之中，本身就承受著大氣壓力。所以，工程上經(jīng)常用表壓或真空度來表示壓力的大小。以后所提到的壓力，除特別說明外，均指表壓或真空度。7第七頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日壓力單位及測壓儀表（續(xù)）測量壓力的儀表種類很多，按其轉(zhuǎn)換原理可大致分為以下四種：

1．液柱式壓力計液柱式壓力表是根據(jù)靜力學(xué)原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度來測量壓力的。這類儀表包括U型管壓力計、單管壓力計、斜管壓力計等。2．彈性式壓力計彈性式壓力表是根據(jù)彈性元件受力變形的原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成元件的位移來測量壓力的。常見的有彈簧管壓力表、波紋管壓力表、膜片（或膜盒）式壓力表。8第八頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日壓力單位及測壓儀表（續(xù)）

3．活塞式壓力計活塞式壓力計是利用流體靜力學(xué)中的液壓傳遞原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成活塞上所加琺碼的重量進行壓力測量的。這類測壓儀表的測量精度很高，允許誤差可小到0.05％~0.2%，所以普遍用作標(biāo)準壓力發(fā)生器或標(biāo)準儀器對其他壓力表或壓力傳感器進行校驗和標(biāo)定。9第九頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日壓力單位及測壓儀表（續(xù)）4．壓力傳感器和壓力變送器（電氣式壓力計）壓力傳感器和壓力變送器是利用物體某些物理特性，通過不同的轉(zhuǎn)換元件將被測壓力轉(zhuǎn)換成各種電量信號，并根據(jù)這些信號的變化來間接測量壓力。根據(jù)轉(zhuǎn)換元件的不同，壓力傳感器和壓力變送器可分為電阻式、電容式、應(yīng)變式、電感式、壓電式、霍爾片式等多種形式。10第十頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日壓力單位及測壓儀表（續(xù)）測量原理：P=hg所以h=P/g液柱式壓力計11第十一頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日壓力單位及測壓儀表（續(xù)）活塞式壓力計測量原理：

P=G/S

所以G=P?S精確度高常用作標(biāo)準儀表，檢驗其它壓力計12第十二頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日彈性式壓力計工作原理：是利用彈性元件在被測壓力作用下產(chǎn)生彈性變形的原理來度量被測壓力的。當(dāng)彈性元件受壓力作用時會產(chǎn)生變形，于是輸出位移或力；再把位移或力通過一定的元件轉(zhuǎn)換成電量信號。彈性元件的特點：構(gòu)造簡單，價格便宜，測壓范圍寬，被測壓力低至幾帕，高達數(shù)千兆帕都可使用，測量精度也較高，在目前的測壓儀表中廣泛應(yīng)用。若增加附加裝置，如記錄機構(gòu)、電氣變換裝置、控制元件等，則可以實現(xiàn)壓力的記錄、遠傳、信號報警、自動控制等。13第十三頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日彈性式壓力計（續(xù)）

1．彈性元件彈性元件是一種簡易可靠的測壓敏感元件。它不僅是彈性式壓力計的測壓元件，也經(jīng)常用來作為氣動單元組合儀表的基本組成元件。14第十四頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日P

彈簧管式彈性元件P

膜片式彈性元件彈性式壓力計（續(xù)）

波紋管彈性元件根據(jù)敏感元件形式的不同可以分為3類。15第十五頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日彈性式壓力計（續(xù)）(1)彈簧管式彈性元件測量元件是一個彎成圓弧形的空心管子。其截面一般為扁圓形或橢圓形，管子自由端封閉，作為位移輸出端，彈簧管的另一端固定，作為被測壓力的輸入端，當(dāng)被測壓力從輸入端通入后，由于橢圓形截面在壓力P的作用下將趨于圓形，因而彎成弧形的彈簧管隨之產(chǎn)生向外挺直的擴張變形。其自由端產(chǎn)生位移。從而將壓力變化轉(zhuǎn)換成位移量。壓力越大，位移量越大。16第十六頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日彈性式壓力計（續(xù)）

(2)薄膜式彈性元件：薄膜式彈性元件根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同還可以分為膜片與膜盒等。膜片：單膜片測壓元件主要用于低壓的測量，一般使用金屬膜片，也有橡膠膜片。膜片式壓力計的優(yōu)點是：可測微壓和粘滯性介質(zhì)壓力。17第十七頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日彈性式壓力計（續(xù)）膜盒：廣泛應(yīng)用于測量差壓。硬芯：用于實現(xiàn)輸出機械位移或力硅油：用于傳遞壓力和對膜片起過載保護作用18第十八頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日彈性式壓力計（續(xù)）(3)波紋管式彈性元件在波紋管中引入壓力時，其自由端產(chǎn)生伸縮變形，可以得到較大的線位移，但壓力—位移特性的線性不如彈簧管。19第十九頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日彈性式壓力計（續(xù)）20第二十頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日彈性式壓力計（續(xù)）2．彈簧管壓力表彈簧管壓力計結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，價格低廉，測壓范圍寬，應(yīng)用十分廣泛。按其所使用的測壓元件不同，可有單圈彈簧管壓力表與多圈彈簧管壓力表。彈簧管材料根據(jù)壓力高低及被測介質(zhì)的性質(zhì)不同而不同。耐腐蝕的氨用壓力表、禁油的氧氣壓力表等。一般彈簧管壓力計的測壓范圍為-105~+109Pa；精確度最高可達±0.1％。21第二十一頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日彈性式壓力計（續(xù)）彈簧管式壓力計22第二十二頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日彈簧管彈性式壓力計（續(xù)）23第二十三頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日彈性式壓力計（續(xù)）將普通彈簧管壓力計稍加變化，便可成為電接點信號壓力表，它能在壓力偏離給定范圍時，及時發(fā)出信號，以提醒操作人員注意或通過中間繼電器實現(xiàn)壓力的自動控制。24第二十四頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計電氣式壓力計是一種能將壓力轉(zhuǎn)換成電信號進行傳輸及顯示的儀表。這種儀表的測量范圍較廣，分別可測7×10-5Pa至5×102MPa的壓力，允許誤差可至0.05％。由于可以遠距離傳送信號，所以在工業(yè)生產(chǎn)過程中可以實現(xiàn)壓力自動控制和報警，并可與工業(yè)控制機聯(lián)用。25第二十五頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）電氣式壓力計一般由壓力傳感器、測量電路和信號處理裝置所組成。常用的信號處理裝置有指示儀、記錄儀以及控制器、微處理機等。一次儀表（壓力探頭）：將壓力轉(zhuǎn)換為微弱電參數(shù)；二次儀表：將微弱電參數(shù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準電信號。26第二十六頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）壓力傳感器的作用是把壓力信號檢測出來，并轉(zhuǎn)換成電信號進行輸出，當(dāng)輸出的電信號能夠被進一步變換為標(biāo)準信號時，壓力傳感器又稱為壓力變送器。常用電參數(shù)有：電阻、電感、電容、電壓等。常見壓力變換器（壓力探頭）有：應(yīng)變式壓力變換器；壓電電阻式壓力變換器；電感式壓力變換器；電容式壓力變換器；霍爾片式壓力變換器。27第二十七頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）1．霍爾片式壓力傳感器測壓原理：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）實現(xiàn)壓力-位移-霍爾電勢的轉(zhuǎn)換。半導(dǎo)體薄片置于磁感應(yīng)強度為B的磁場中，磁場方向垂直于薄片，當(dāng)有電流I流過薄片時，在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動勢EH，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。28第二十八頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）磁感應(yīng)強度B為零時的情況29第二十九頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）作用在半導(dǎo)體薄片上的磁場強度B越強，霍爾電勢也就越高?；魻栯妱軪H可用下式表示：

EH=KHIB磁感應(yīng)強度B較大時的情況電氣式壓力計（續(xù)）30第三十頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）當(dāng)磁場垂直于薄片時，電子受到洛侖茲力的作用，向內(nèi)側(cè)偏移，在半導(dǎo)體薄片c、d方向的端面之間建立起霍爾電勢。cdab31第三十一頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）霍爾電勢與磁感應(yīng)強度和電流成正比。提高B和I值可增大霍爾電勢EH。但兩者都有一定限度，一般I為3—20mA，B約為幾千高斯，所得的霍爾電勢EH約為幾十毫伏數(shù)量級。如果選定了霍爾元件，并使電流保持恒定，則在非均勻磁場中，霍爾元件所處的位置不同，所受到的磁感應(yīng)強度也將不同，這樣就可得到與位移成比例的霍爾電勢，實現(xiàn)位移—電勢的線性轉(zhuǎn)換。32第三十二頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日

彈簧管霍爾片K——霍爾式壓力傳感器輸出系數(shù)χ——自由端霍爾元件的位移量磁鋼電氣式壓力計（續(xù)）霍爾片式壓力傳感器33第三十三頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）

2．應(yīng)變片式壓力傳感器應(yīng)變片式壓力傳感器是利用電阻應(yīng)變原理構(gòu)成的。電阻應(yīng)變片有金屬應(yīng)變片(金屬絲或金屬箔)和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩類。被測壓力使應(yīng)變片產(chǎn)生應(yīng)變。當(dāng)應(yīng)變片產(chǎn)生壓縮應(yīng)變時，其阻值減??；當(dāng)應(yīng)變片產(chǎn)生拉伸應(yīng)變時，其阻值增加。應(yīng)變片阻值的變化，再通過橋式電路獲得相應(yīng)的毫伏級電勢輸出，并用毫伏計或其他記錄儀表顯示出被測壓力，從而組成應(yīng)變片式壓力計。34第三十四頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）箔式應(yīng)變片的外形35第三十五頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）半導(dǎo)體應(yīng)變片外形金屬絲式應(yīng)變片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)36第三十六頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）

應(yīng)變片在懸臂梁上的粘貼及變形37第三十七頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）荷重傳感器上的應(yīng)變片在重力作用下產(chǎn)生變形。軸向變短，徑向變長。

荷重傳感器原理演示38第三十八頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）應(yīng)變片r1和r2與兩個固定電阻r3和r4組成橋式電路，如圖3—11(b)所示。由于r1和r2的阻值變化而使橋路失去平衡，從而獲得不平衡電壓ΔU作為傳感器的輸出信號，在橋路供給直流穩(wěn)壓電源最大為10V時，可得最大ΔU為5mV的輸出。39第三十九頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）測量轉(zhuǎn)換電路電橋平衡的條件：電橋電阻都發(fā)生改變后：40第四十頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）全橋四臂工作方式的靈敏度最高，雙臂半橋次之，單臂半橋靈敏度最低。單臂電橋41第四十一頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）R1、R2為應(yīng)變片，R3、R4為固定電阻。應(yīng)變片R1、R2感受到的應(yīng)變1~2以及產(chǎn)生的電阻增量正負號相間，可以使輸出電壓Uo成倍地增大。雙臂電橋42第四十二頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）

全橋的四個橋臂都為應(yīng)變片，如果設(shè)法使試件受力后，應(yīng)變片R1~

R4產(chǎn)生的電阻增量（或感受到的應(yīng)變1~4）正負號相間，就可以使輸出電壓Uo成倍地增大。上述三種工作方式中，全橋四臂工作方式的靈敏度最高，雙臂半橋次之，單臂半橋靈敏度最低。采用全橋（或雙臂半橋）還能實現(xiàn)溫度自補償。四臂全橋43第四十三頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）

當(dāng)環(huán)境溫度升高時，橋臂上的應(yīng)變片溫度同時升高，溫度引起的電阻值漂移數(shù)值一致，可以相互抵消，所以全橋的溫漂較??；半橋也同樣能克服溫漂。全橋的溫度補償原理44第四十四頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）應(yīng)變式壓力傳感器的被測壓力可達25Mpa。由于傳感器的固有頻率在25000Hz以上，故有較好的動態(tài)性能．適用于快速變化的壓力測量。傳感器的非線性及滯后誤差小于額定壓力的1％。45第四十五頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）3．壓阻式壓力傳感器壓阻式壓力傳感器是利用單晶硅的壓阻效應(yīng)而構(gòu)成。利用擴散工藝制作的四個半導(dǎo)體應(yīng)變電阻處于同一硅片上，工藝一致性好，靈敏度相等，漂移抵消，遲滯、蠕變非常小，動態(tài)響應(yīng)快。46第四十六頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）擴散硅壓力變送器檢測部件的原理結(jié)構(gòu)如圖(a)所示。其電阻布置如圖(b)所示、杯內(nèi)腔承受被測壓力p，杯的外側(cè)為大氣壓力。如用來測量差壓，則分別接p1及p2。47第四十七頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）擴散硅壓力變送器計算：48第四十八頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）

隔離、承壓膜片可以將腐蝕性的氣體、液體與硅膜片隔離開來。

壓阻式固態(tài)壓力傳感器的隔離、承壓膜片49第四十九頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）信號處理電路固態(tài)壓力傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)50第五十頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）高壓進氣口低壓進氣口絕對壓力傳感器小型固態(tài)壓力傳感器51第五十一頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）表壓壓力傳感器p1進氣管52第五十二頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）壓電式傳感器是一種自發(fā)電式傳感器。它以某些電介質(zhì)的壓電效應(yīng)為基礎(chǔ)，在外力作用下，在電介質(zhì)表面產(chǎn)生電荷，從而實現(xiàn)非電量電測的目的。壓電傳感元件是力敏感元件，它可以測量最終能變換為力的那些非電物理量，例如動態(tài)力、動態(tài)壓力、振動加速度等，但不能用于靜態(tài)參數(shù)的測量。壓電式傳感器具有體積小、質(zhì)量輕、頻響高、信噪比大等特點。由于它沒有運動部件，因此結(jié)構(gòu)堅固、可靠性、穩(wěn)定性高。53第五十三頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）54第五十四頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）4．力矩平衡式壓力變送器力矩平衡式壓力變送器是一種典型的自平衡檢測儀表，它利用負反饋的工作原理克服元件材料、加工工藝等不利因素的影響，使儀表具有較高的測量精度(一般為0.5級)、工作穩(wěn)定可靠、線性好、不靈敏區(qū)小等一系列優(yōu)點。55第五十五頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日1—低壓室2—高壓室3—測量元件（膜盒、膜片）4—軸封膜片5—主杠桿6—過載保護片7—靜壓調(diào)整螺釘8—矢量機構(gòu)9—零點遷移彈簧10—平衡錘11—量程調(diào)整螺釘12—檢測片（銜鐵）13—差動變壓器14—副杠桿15—放大器16—反饋動圈17—永久磁鋼18—電源19—負載20—調(diào)零彈簧

測量機構(gòu)杠桿機構(gòu)檢測放大機構(gòu)反饋機構(gòu)電氣式壓力計（續(xù)）力平衡式壓力（差壓）變送器56第五十六頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日主杠桿矢量機構(gòu)將F1分解成F2和F3，副杠桿平衡：l1l4l3l0lfl2F1F3F2FfF0HMFi5481214θθ電氣式壓力計（續(xù)）57第五十七頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）5．電容式壓力變送器20世紀70午代初由美國最先投放市場的電容變送器，是一種開環(huán)檢測儀表，具有結(jié)構(gòu)簡單、過載能力強、可靠性好、測量精度高、體積小、重量輕、使用方便等一系列優(yōu)點、目前已成為最受歡迎的壓力、差壓變達器，其輸出信號也是標(biāo)準的4—20mA(DC)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。58第五十八頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）材料技術(shù)和微位移測量技術(shù)的發(fā)展使得位移式開環(huán)壓力變送器獲得重生。易于超過力平衡變送器的基本精度為0.5%的指標(biāo)。結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，維護方便。59第五十九頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日采用變電容原理，利用彈性元件受壓變形來改變可變電容器的電容量，然后通過測量電容量C便可以知道被測壓力的大小，從而實現(xiàn)壓力-電容轉(zhuǎn)換的。

定極板彈性元件動極板被測壓力測量原理

ε——電容器極板間絕緣介質(zhì)的介電常數(shù)，F(xiàn)/mS——電容器兩平行板覆蓋的面積，m2

d——兩平行板之間的距離，mC——電容量，F(xiàn)電氣式壓力計（續(xù)）60第六十頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）傳感器部分（差分形式）：P1轉(zhuǎn)換放大單元P2電容式壓力傳感器固定電極可動電極隔離膜片填充液（硅油）61第六十一頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）當(dāng)受到外界作用，使中間的活動電極板產(chǎn)生一個微小的位移后，可以算出：≈62第六十二頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）另一種計算方法：K1、K2、K3均為常數(shù)63第六十三頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）電容式差壓變送器外形64第六十四頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日電氣式壓力計（續(xù)）

工業(yè)壓力變送器數(shù)字壓力變送器通用壓力變送器隔離壓力變送器高溫壓力變送器隔離壓差變送器隔離液位變送器微壓變送器電容壓力變送器隔膜壓力變送器絕壓變送器雙膜壓差變送器微型探針壓力計暖風(fēng)空調(diào)壓力計濕式壓力變送器本安壓力變送器OEM血壓計OEM壓力芯片常見壓力傳感器外形65第六十五頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日智能型壓力變送器智能型壓力或差壓變送器就是在普通壓力或差壓傳感器的基礎(chǔ)上增加微處理器電路而形成的智能檢測儀表。

3051C特點：具有遠程通訊的功能依靠手操通信器，用戶可在現(xiàn)場或控制室設(shè)定變送器各種參數(shù)使用維護方便長期穩(wěn)定工作，每5年才需校檢一次3051C組成：傳感膜頭、電子線路板66第六十六頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日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)字通信本機量程和零點調(diào)整手操器傳感膜頭電子線路板4～20mA3051C型智能差壓變送器原理圖智能型壓力變送器（續(xù)）67第六十七頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日智能型壓力變送器（續(xù)）智能儀表可以通過通訊器進行人機對話，如3051C變送器通過HART（如275型）手操器進行通訊，對儀表組態(tài)、測試。智能儀表組態(tài)由兩部分組成：一是設(shè)定變送器的工作參數(shù)，包括零點、量程、線性或平方要輸出、阻尼、工程單位等；二是信息數(shù)據(jù)，包括儀表位號、說明、信息、日期、法蘭類型、排液/排氣材料、O型環(huán)材料、遠傳信息等。通過人機對話，可以對智能儀表的狀態(tài)、控制回路測試檢查，直接讀取數(shù)據(jù)，查找故障等。68第六十八頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日智能型壓力變送器（續(xù)）3051C技術(shù)性能：性能優(yōu)異：精度0.075%量程比100:1差壓：校驗量程從0.5inH2O至2000psi表壓：校驗量程從2.5inH2O至2000psi絕對壓力：校驗量程從0.167psia至4000psia過程隔離膜片：不銹鋼，哈氏合金CR，蒙乃爾R，鉭（僅限CD，CG）及鍍金蒙乃爾設(shè)計小巧、堅固而質(zhì)輕，易于安裝

69第六十九頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日智能型壓力變送器（續(xù)）HART275通信器是一種便攜式的終端，它與采用HART通信協(xié)議的儀表一起使用，對其進行設(shè)定，更改和顯示，它可監(jiān)控輸入/輸出值和自診斷結(jié)果。設(shè)定恒定電流的輸出和調(diào)零。當(dāng)系統(tǒng)開動或維持操作時，只要把HART275型HART通信器接在4~20mA通信信號線上，就可以使用。70第七十頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日智能型壓力變送器（續(xù)）適用儀表：ROSEMOUNT1151，ROSEMOUNT3051，ABB，E+H，Siemens，日本富士，YOKOGAWA，EJA(帶HART通信協(xié)議)等壓力變送器通信信號的連接：專用線纜，長1.1m(3.6ft)通信線：長度：1Km(0.62英里)（0.75~1.25mm2）71第七十一頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日壓力計的選用及安裝1.壓力計的選用(1)儀表類型的選用類型的選擇，通常需要考慮以下因素：被測介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)，如溫度高低、粘度大小、臟污程度、腐蝕性，是否易燃易爆、易結(jié)晶等。生產(chǎn)過程對壓力測量的要求，如被測壓力范圍、精確度以及是否需要遠傳、記錄或上下限報警等?，F(xiàn)場環(huán)境條件，如高溫、腐蝕、潮溫、振動、電磁場等。72第七十二頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日壓力計的選用及安裝（續(xù)）(2)儀表測量范圍的確定儀表的測量范圍是指該儀表可按規(guī)定的精確度對被測量進行測量的范圍，它是根據(jù)操作中需要測量的參數(shù)的大小來確定的。在測量壓力時，為了延長儀表使用壽命，避免彈性元件因受力過大而損懷，壓力計上限值應(yīng)該高于工藝生產(chǎn)中可能的最大壓力值。73第七十三頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日壓力計的選用及安裝（續(xù)）根據(jù)“化工自控設(shè)計技術(shù)規(guī)定”：在測量穩(wěn)定壓力時，最大工作壓力不應(yīng)超過測量上限值的2/3；在測量脈動壓力時，最大工作壓力不應(yīng)超過測量上限值的1/2；在測最高壓壓力時，最大工作壓力不應(yīng)越過測量上限值的3/5。為了保證測量值的準確度，所側(cè)的壓力值不能太接近于儀表的下限值，亦即儀表的量程不能選得太大，一般被測壓力的最小值不低于儀表滿量程的1/3為宜。74第七十四頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日壓力計的選用及安裝（續(xù)）我國壓力儀表測量測量范圍的標(biāo)準系列：-0.1~0.06KPa、0.15KPa0~1、1.6、2.5、4、6、10x10nKPa工業(yè)用壓力儀表的精度通常在0.5級以下(3)儀表精度級的選取儀表精度是根據(jù)工藝生產(chǎn)上所允許的最大測量誤差來確定的。滿足工藝要求的情況下，盡可能選擇精度較低、價廉耐用的儀表。75第七十五頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日壓力計的選用及安裝（續(xù)）例：某臺往復(fù)式壓縮機的出口壓力范圍為25—28MPa，測量誤差不得大于1MPa。工藝上要求就地觀察，并能高低限報警。試正確選用一臺壓力表，指出型號、精度與測量范圍。解由于往復(fù)式壓縮機的出口壓力脈動較大，所以選擇儀表的上限值為根據(jù)就地觀察及能進行高低限報警的要求，由本章附錄一，可查得選用YX-150型電接點壓力表，測量范圍為0—60MPa。由于25/60＞1/3，故被測壓力的最小值不低干滿量程的1/3，這是允許的。76第七十六頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日壓力計的選用及安裝（續(xù)）另外，根據(jù)測量誤差的要求，可算得允許誤差為所以，精度等級為1.5級的儀表完全司以滿足誤差要求。因此，可以確定，選擇的壓力表為YX—150型電接點壓力表，測量范圍為0—60MPa。精度等級為1.5級。77第七十七頁，共八十六頁，編輯于2023年，星期日壓力計的選用及安裝（續(xù)）

2．壓力計的安裝(1)測壓點的選擇所選擇的測壓點應(yīng)能反映被測壓力的真實大小。①要選在被測介質(zhì)直線流動的管段部分，不要選在管路拐彎