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壓力檢測與變送

一、概述
  壓力是工業生産中的重要參數之一,爲了保證生産政黨運行,必須對壓力進行監測和控制,但需說明的是,這裏所說的壓力,實際上是物理概念中的壓強,即垂直作用在單位面積上的力。
  在压力测量中,常用绝对压力、表压力、负压力或真空度之分。所谓绝对压力是指被测介质作用在容器单位面积上的全部压力,用符号pj表示。用来测量绝对压力的仪表称为绝对壓力表。地面上的空气柱所产生的平均压力称为大气压力,用符号pq表示。用来测量大气气压力的仪表叫气压表。绝对压力与大气压力之差。称为表压力,用符号pb表示。即pb=pj-pq。当绝对压力值小于大气压力值时,表压力为负值(即负压力),此负压力值的绝对值,称为真空度,用符号pz表示。用来测量真空度的仪表称为真空表。既能测量压力值又能测量真空度的仪表叫压力真空表。


二、壓力的測量與壓力計的選擇
  壓力測量原理可分爲液柱式、彈性式、電阻式、電容式、電感式和振頻式等等。壓力計測量壓力範圍寬廣可以從超真空如133×10-13Pa直到超高壓280MPa。壓力計從結構上可分爲實驗室型和工業應用型。壓力計的品種繁多。因此根據被測壓力對象很好地選用壓力計就顯得十分重要。
1.就地壓力指示
  当压力在2.6Kpa时,可采用膜片式壓力表、波纹管壓力表和波登管壓力表。如接近大气压的低压检测时,可用膜片式壓力表或波纹管式壓力表。
2.遠距離壓力顯示
  若需要進行遠距離壓力顯示時,一般用氣動或電動壓力變壓器,也可用電氣壓力傳感器。當壓力範圍爲140~280MPa時,則應采用高壓壓力傳感受器。當高真空測量時可采用熱電真空計。
3.多點壓力測量
  進行多點壓力測量時,可采用巡回壓力檢測儀。
  若被測壓力達到極限值需報警的,則應選用附帶報警裝置的各類壓力計。
  正確選擇壓力計除上述幾點考慮外,還需考慮以下幾點。
(1)量程的选择 根据被测压力的大小确定仪表量程。对于弹性式壓力表,在测稳定压力时,最大压力值应不超过满量程的3/4;测波动压力时,最大压力值应不超过满量程的2/3。最低测量压力值应不低于全量程的1/3。
(2)精度选择 根据生产允许的最大测量误差,以经济、实惠的原则确定仪表的精度级。一般工业用壓力表1.5级或2.5级已足够,科研或精密测量用0.5级或0.35级的精密压力计或标准壓力表。
(3)使用环境及介质性能的考虑 环境条件恶劣,,如高温、腐蚀、潮湿、振动等,被测介质的性能,如温度的高低、腐蚀性、易结晶、易燃、易爆等等,以此来确定壓力表的种类和型号。
(4)壓力表外形尺寸的选择 现场就地指示的壓力表一般表面直径为φ100mm,在标准较高或照明条件关差的场合用表面直径为φ200~φ250mm的,盘装壓力表直径为φ150mm,或用矩形壓力表。常用弹性式壓力表规格见表2-1-13。


三、壓力傳感器
  壓力傳感器是壓力檢測系統中的重要組成部分,由各種壓力敏感元件將被測壓力信號轉換成容易測量的電信號作輸出,給顯示儀表顯示壓力值,或供控制和報警使用。
1.應變式壓力傳感器
  應變式壓力傳感器是把壓力的變化轉換成電阻值的變化來進行測量的,應變片是由金屬導體或半導體制成的電阻體,其阻值隨壓力所産生的應變而變化。
2.壓電式壓力傳感器
壓電式傳感器的原理是基于某些晶體材料的壓電效應,目前廣泛使用的壓電材料有石英和钛酸鋇等,當這些晶體受壓力作用發生機械變形時,在其相對的兩個側面上産生異性電荷,這種現象稱爲“壓電效應”。
3.光導纖維壓力傳感器
  光導纖維壓力傳感器與傳統壓力傳感器相比,有其獨特的優點:利用光波傳導壓力信息,不受電磁幹擾,電氣絕緣好,耐腐蝕,無電火花,可以在高壓、易燃易爆的環境中測量壓力、流量、液位等。它靈敏高度,體積小,可撓性好,可插入狹窄的空間是進行測量,因此而得到重視,並且得到迅速發展。

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  需要在控制室内显示压力的仪表,一般选用凯发K8国际真人娱乐或压力传感器,对于爆炸危险场所,常选用气动凯发K8国际真人娱乐、防爆型电动Ⅱ型或Ⅲ型凯发K8国际真人娱乐;对于微压力的测量,可采用微差压变送器;对粘稠、易堵、易结晶和腐蚀强的介质,宜选用带法兰的膜片式凯发K8国际真人娱乐;在大气腐蚀场所及强腐蚀性等介质测量中,还可选用1151系列或820系列凯发K8国际真人娱乐。
  凯发K8国际真人娱乐测量部分的测压敏感元件所产生的测量力的大小范围约为50~100,最高不超过150N。根据这一要求,敏感元件的选择依据由制成的波纹管,其结构原理如图2-1-12所示。当被测压力p进入测量室后,经测量波纹管转换成测量力,通过推杆用在主杠杆上,传递到气动转换部分。测量中、高压2.5~10MPa,10~60 MPa)的敏感元件一般采用铬钒钢制成的包端管,它的测量原理是利用包端管末端产生的径向分力,通过推杆2作用在主杠杆3的下端,带动变送器的气动转换部分动作。



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