《壓力儀表選型》課件

壓力儀表選型by壓力測(cè)量的基本概念1定義壓力是指單位面積上所受的垂直力。在工程應(yīng)用中，壓力通常指相對(duì)壓力，即被測(cè)介質(zhì)的壓力與大氣壓力的差值。2單位壓力的常用單位包括帕斯卡（Pa）、千帕（kPa）、兆帕（MPa）、巴（bar）、公斤力每平方厘米（kgf/cm2）等。3測(cè)量范圍壓力測(cè)量范圍涵蓋從真空到超高壓，根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的測(cè)量?jī)x表。壓力測(cè)量原理1彈性元件形變利用彈性元件的形變來(lái)測(cè)量壓力。2電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。3平衡原理利用壓力平衡原理進(jìn)行測(cè)量。壓力儀表的分類(lèi)壓力表直接顯示壓力值的儀表壓力傳感器將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的裝置壓力開(kāi)關(guān)當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，接通或斷開(kāi)電路的裝置壓力傳感器的種類(lèi)電阻式壓力傳感器電阻式壓力傳感器是利用敏感元件的電阻值隨壓力變化的原理工作的。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、精度高的優(yōu)點(diǎn)，常用于工業(yè)自動(dòng)化控制和測(cè)量領(lǐng)域。電容式壓力傳感器電容式壓力傳感器是利用敏感元件的電容值隨壓力變化的原理工作的。它具有測(cè)量精度高、響應(yīng)速度快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，常用于航空航天、醫(yī)療等領(lǐng)域。壓電式壓力傳感器壓電式壓力傳感器是利用敏感元件的壓電效應(yīng)，將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器。它具有靈敏度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，常用于高精度測(cè)量、沖擊測(cè)量等領(lǐng)域。壓力傳感器的性能指標(biāo)指標(biāo)描述測(cè)量范圍傳感器能夠測(cè)量的壓力范圍精度傳感器測(cè)量值的準(zhǔn)確度線性度傳感器輸出信號(hào)與壓力之間的線性關(guān)系遲滯傳感器在壓力上升和下降過(guò)程中輸出信號(hào)的差異重復(fù)性傳感器在相同壓力下重復(fù)測(cè)量的誤差穩(wěn)定性傳感器在長(zhǎng)時(shí)間工作中性能保持一致的能力響應(yīng)時(shí)間傳感器對(duì)壓力變化做出反應(yīng)所需的時(shí)間工作溫度傳感器能夠正常工作的溫度范圍防護(hù)等級(jí)傳感器抵抗環(huán)境因素的能力壓力傳感器的選型要求測(cè)量范圍選擇合適的測(cè)量范圍，確保能覆蓋實(shí)際應(yīng)用中的壓力變化。精度等級(jí)根據(jù)應(yīng)用需求選擇合適的精度等級(jí)，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。響應(yīng)時(shí)間選擇響應(yīng)速度快的傳感器，以滿足實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制的需求。工作環(huán)境考慮工作溫度、濕度、振動(dòng)等因素，選擇耐用、可靠的傳感器。壓力變送器的結(jié)構(gòu)與工作原理1傳感元件將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)2信號(hào)放大器放大電信號(hào)并進(jìn)行線性化處理3輸出電路將放大后的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出壓力變送器的選型要求測(cè)量范圍選擇合適的測(cè)量范圍，確保可以準(zhǔn)確地測(cè)量所需壓力值。精度等級(jí)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求選擇合適的精度等級(jí)，以滿足測(cè)量精度要求。輸出信號(hào)選擇與控制系統(tǒng)兼容的輸出信號(hào)，例如4-20mA或0-10V。工作溫度確保壓力變送器的工作溫度范圍適合安裝環(huán)境。壓力表的分類(lèi)指針式壓力表通過(guò)指針的偏轉(zhuǎn)來(lái)顯示壓力值。數(shù)字式壓力表通過(guò)數(shù)字顯示屏來(lái)顯示壓力值。智能壓力表集成了微處理器，具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、通訊、報(bào)警等功能。壓力表的工作原理1彈性元件壓力表主要由彈性元件、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、指針和刻度盤(pán)組成。彈性元件是壓力表的核心，它直接受到被測(cè)介質(zhì)壓力的作用，并發(fā)生形變。2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將彈性元件的形變轉(zhuǎn)化為指針的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并將壓力值顯示在刻度盤(pán)上。3指針和刻度盤(pán)指針的旋轉(zhuǎn)角度與壓力值成正比，刻度盤(pán)上標(biāo)注了壓力值，方便讀取壓力數(shù)據(jù)。壓力表的選型要求壓力表精度要滿足測(cè)量要求。壓力表量程要覆蓋測(cè)量范圍。壓力表連接方式要與被測(cè)設(shè)備匹配。壓力表材質(zhì)要耐腐蝕，耐高溫。差壓變送器的結(jié)構(gòu)與工作原理差壓測(cè)量差壓變送器通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)壓力之間的差值來(lái)工作。傳感器差壓變送器使用一個(gè)壓力傳感器來(lái)檢測(cè)壓力差。轉(zhuǎn)換傳感器將壓力差轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。輸出電信號(hào)被放大并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出，如4-20mA或0-10V。差壓變送器的選型要求1測(cè)量范圍根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的壓力范圍選擇合適的測(cè)量范圍，確保變送器能夠準(zhǔn)確地測(cè)量。2精度等級(jí)根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的精度等級(jí)，例如：0.5%、1.0%、1.5%。3介質(zhì)兼容性選擇能夠與被測(cè)介質(zhì)相兼容的材料，避免腐蝕或其他不良反應(yīng)。4工作環(huán)境考慮工作環(huán)境的溫度、濕度、振動(dòng)等因素，選擇合適的變送器型號(hào)。密封式壓力表的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)密封式壓力表內(nèi)部的彈性元件和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)被密封在表殼內(nèi)，防止外界環(huán)境對(duì)壓力表的測(cè)量精度造成影響。應(yīng)用場(chǎng)景適用于惡劣的環(huán)境條件，如高溫、高濕、腐蝕性氣體等。優(yōu)點(diǎn)測(cè)量精度高可靠性強(qiáng)使用壽命長(zhǎng)耐震壓力表的特點(diǎn)抗震性強(qiáng)耐震壓力表的設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)針對(duì)震動(dòng)環(huán)境，例如機(jī)械設(shè)備，汽車(chē)和鐵路，以確保其在惡劣條件下保持準(zhǔn)確性。結(jié)構(gòu)穩(wěn)固耐震壓力表通常采用堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)，并使用高品質(zhì)材料，以承受高沖擊力和振動(dòng)，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性。隔膜壓力表的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單隔膜壓力表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝和維護(hù)。精度較高隔膜壓力表精度較高，可用于高精度測(cè)量。抗腐蝕性強(qiáng)隔膜壓力表抗腐蝕性強(qiáng)，適用于腐蝕性介質(zhì)測(cè)量。電接點(diǎn)壓力表的特點(diǎn)1簡(jiǎn)單可靠結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作原理簡(jiǎn)單，故障率低，可靠性高。2響應(yīng)速度快當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，能快速地閉合或斷開(kāi)觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制。3易于安裝安裝簡(jiǎn)單，無(wú)需復(fù)雜的調(diào)試，便于維護(hù)保養(yǎng)。遠(yuǎn)傳壓力表的特點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)可以將壓力數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程控制中心，便于實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。數(shù)字化顯示采用數(shù)字顯示，讀數(shù)準(zhǔn)確清晰，易于記錄和分析。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可以將壓力數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器中，方便進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和歷史記錄查詢。數(shù)字壓力表的特點(diǎn)高精度數(shù)字壓力表通常采用高精度傳感器和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，可以提供更高的測(cè)量精度。顯示直觀數(shù)字壓力表直接顯示數(shù)字讀數(shù)，方便閱讀和記錄，無(wú)需人工估讀。多種接口數(shù)字壓力表通常支持多種接口，例如RS-485、USB等，方便數(shù)據(jù)采集和傳輸。壓力開(kāi)關(guān)的分類(lèi)按工作原理分類(lèi)電接點(diǎn)式壓力開(kāi)關(guān)，膜片式壓力開(kāi)關(guān)，差壓式壓力開(kāi)關(guān)。按控制方式分類(lèi)單點(diǎn)控制壓力開(kāi)關(guān)，雙點(diǎn)控制壓力開(kāi)關(guān)，多點(diǎn)控制壓力開(kāi)關(guān)。按結(jié)構(gòu)分類(lèi)固定式壓力開(kāi)關(guān)，可調(diào)式壓力開(kāi)關(guān)，帶顯示壓力開(kāi)關(guān)。壓力開(kāi)關(guān)的工作原理1壓力敏感元件通過(guò)彈簧、膜片等感知壓力變化2電氣觸點(diǎn)壓力變化觸發(fā)觸點(diǎn)閉合或斷開(kāi)3控制電路觸點(diǎn)變化控制電路，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)功能壓力開(kāi)關(guān)的選型要求壓力范圍選擇壓力開(kāi)關(guān)時(shí)，要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合的壓力范圍進(jìn)行選擇，確保壓力開(kāi)關(guān)能夠在工作壓力范圍內(nèi)正常工作。工作介質(zhì)壓力開(kāi)關(guān)的選型要考慮工作介質(zhì)的性質(zhì)，例如腐蝕性、粘度、溫度等，選擇合適的材質(zhì)和密封結(jié)構(gòu)。精度要求根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的精度要求選擇合適的壓力開(kāi)關(guān)，高精度壓力開(kāi)關(guān)適用于對(duì)壓力變化敏感的場(chǎng)合。響應(yīng)時(shí)間根據(jù)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間要求選擇壓力開(kāi)關(guān)，快速響應(yīng)的壓力開(kāi)關(guān)適用于快速控制的場(chǎng)合。壓力校準(zhǔn)的方法1標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)使用精度更高的標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)作為參考，將被校準(zhǔn)的壓力計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)進(jìn)行比較，從而確定被校準(zhǔn)壓力計(jì)的誤差。2壓力發(fā)生器使用壓力發(fā)生器產(chǎn)生已知精度的壓力，然后將被校準(zhǔn)的壓力計(jì)與壓力發(fā)生器進(jìn)行連接，從而確定被校準(zhǔn)壓力計(jì)的誤差。3壓力傳感器使用高精度壓力傳感器作為參考，將被校準(zhǔn)的壓力計(jì)與壓力傳感器進(jìn)行連接，從而確定被校準(zhǔn)壓力計(jì)的誤差。壓力儀表的安裝要求位置選擇選擇安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離振動(dòng)源、高溫源、腐蝕性環(huán)境，方便讀取數(shù)據(jù)，方便維護(hù)。管道連接管道連接應(yīng)牢固可靠，防止泄漏，安裝時(shí)應(yīng)注意管道方向和儀表方向，確保介質(zhì)流向正確。校準(zhǔn)與測(cè)試安裝完成后，應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)和測(cè)試，確保儀表精度符合要求，并記錄校準(zhǔn)結(jié)果。壓力儀表的維護(hù)保養(yǎng)1定期檢查定期檢查壓力儀表，確保儀表工作正常，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題。2清潔保養(yǎng)定期清潔壓力儀表，清除灰塵和污垢，保持儀表的清潔和美觀。3校準(zhǔn)測(cè)試定期對(duì)壓力儀表進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)試，確保儀表的準(zhǔn)確性。壓力儀表的故障診斷儀表故障類(lèi)型壓力儀表故障主要包括機(jī)械故障、電子故障和傳感器故障等。故障診斷方法故障診斷通常需要結(jié)合經(jīng)驗(yàn)、儀器和測(cè)試方法，例如目視檢查、信號(hào)測(cè)試、壓力測(cè)試等。常見(jiàn)問(wèn)題常見(jiàn)問(wèn)題包括指針失靈、讀數(shù)不準(zhǔn)、傳感器失效等。壓力儀表的常見(jiàn)問(wèn)題壓力儀表在實(shí)際應(yīng)用中，可能出現(xiàn)各種問(wèn)題，影響測(cè)量精度和可靠性。常見(jiàn)的故障包括：1.**零點(diǎn)漂移**：壓力儀表在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，由于環(huán)境溫度變化、機(jī)械磨損等因素，零點(diǎn)會(huì)發(fā)生漂移，導(dǎo)致測(cè)量誤差。2.**量程不足**：選擇壓力儀表時(shí)，要根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的壓力范圍選擇合適的量程。如果量程不足，會(huì)造成測(cè)量值超出范圍，導(dǎo)致儀表?yè)p壞。3.**響應(yīng)速度慢**：壓力儀表響應(yīng)速度是指儀表對(duì)壓力變化的響應(yīng)速度。如果響應(yīng)速度慢，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果滯后，影響實(shí)時(shí)監(jiān)控。4.**密封性能差**：壓力儀表密封性能差會(huì)導(dǎo)致被測(cè)介質(zhì)泄漏，影響測(cè)量精度。5.**電氣故障**：壓力變送器等電氣型壓力儀表，可能出現(xiàn)電氣故障，如電路短路、斷路、接地不良等，導(dǎo)致儀表無(wú)法正常工作。壓力儀表選型的注意事項(xiàng)精度選擇儀表時(shí)，要根據(jù)實(shí)際需求確定所需的精度等級(jí)，選擇合適的精度等級(jí)的儀表量程選擇儀表時(shí)，要根據(jù)實(shí)際需求確定所需的量程，量程過(guò)大或過(guò)小都會(huì)影響測(cè)量精度環(huán)境選擇儀表時(shí)，要考慮環(huán)境溫度、濕度、振動(dòng)等因素，選擇適合環(huán)境使用的儀表案例分析與討論1應(yīng)用場(chǎng)景結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目案例，分析壓力儀表在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的選型策略。2問(wèn)題分析探討壓力儀表選型過(guò)程中遇到