《壓力檢測(cè)及儀表》PPT課件.ppt

復(fù)習(xí)引入：,1、檢測(cè)儀表的組成：檢測(cè)元件+變換放大機(jī)構(gòu)+顯示,2、儀表的測(cè)量范圍和量程：,3、測(cè)量誤差的分類與計(jì)算：,4、儀表精度的確定和選擇：,本章主要學(xué)習(xí)四大參數(shù)的常用檢測(cè)原理。,1. 5,1. 5,一、概述,2 壓力檢測(cè)及儀表,壓力定義：?jiǎn)挝幻娣e所受的作用力。,公式：,標(biāo)準(zhǔn)單位：Pa ( N/m2 ),kPa MPa,壓力表示方法：,絕對(duì)壓力 P絕,絕對(duì)零壓力線,大氣壓力線 P大,P絕,P絕,表壓力 P表 P絕 P大,P表,負(fù)壓力 P負(fù) P絕 P大 （真空度）,P負(fù),壓力儀表可分為四大類:,液柱式壓力計(jì) ：實(shí)驗(yàn)室用 彈性式壓力計(jì) ：工業(yè)用 電氣式壓力計(jì)：工業(yè)用 活塞式壓力計(jì)：用砝碼 重量與被測(cè)壓力相平衡。 作標(biāo)準(zhǔn)表,二、彈簧管壓力表,（一）檢測(cè)原理,利用彈性元件受壓產(chǎn)生變形，其變形位移量與所受壓力成正比。,P =CS,（二）彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu),彈簧管,傳送放大機(jī)構(gòu),顯示裝置,a、彈簧管,壓力傳感器,是一根彎成2700圓弧的截面為橢圓形的空心金屬管子。,固定端 O：輸入壓力P,O,自由端 Q：產(chǎn)生位移X,Q,X,P X,X = K1P,或 = K2P,b、傳送放大機(jī)構(gòu),拉桿使扇形齒輪偏轉(zhuǎn),扇形齒輪半徑中心齒輪半徑,游絲：,克服變差,X , =K2 X,經(jīng)過(guò)二級(jí)放大,調(diào)整螺釘：可進(jìn)行量程調(diào)整,c、顯示裝置,指針：,刻度盤：,0270O,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便、便宜、測(cè)量范圍廣，用途廣泛， 可增附加機(jī)構(gòu)（記錄、報(bào)警等）。,（三）特點(diǎn)：,三、電氣式壓力計(jì),利用霍爾效應(yīng)將由壓力引起的彈性元件的 位移轉(zhuǎn)變成電勢(shì)。,其大小為： VH=RHIB,RH霍爾常數(shù)， 與材料、幾何尺寸有關(guān)。,1、霍爾片式,霍爾效應(yīng)：將兩端通有電流I 的霍爾片（半導(dǎo)體）放入磁場(chǎng)B中，由于受電磁力的作用，在霍爾片另外兩端有電勢(shì)產(chǎn)生，這就是霍爾電勢(shì)。,當(dāng)電流I和RH不變時(shí)，VH與B成正比。,而B的分布呈線性的非均勻狀，當(dāng)霍爾片處于磁場(chǎng)中的 不同位置時(shí)，所受的B不同，即可得與彈簧自由端位移 成比例的霍爾電勢(shì)。,1、工作原理,動(dòng)作過(guò)程：,Fi,反饋線圈,Mf,Mi,F1,F2,Pi膜盒(A),主杠桿,矢量機(jī)構(gòu),推板上移,副杠桿,檢測(cè)片S,位移檢測(cè)放大輸出I0,2、力平衡式差壓變送器,深度負(fù)反饋：,當(dāng)F、C為常數(shù)時(shí)， I0與Pi成線性， 改變F(C)可改變儀表量程。,I0與Pi的關(guān)系式？,3、電容式壓力（差壓）變送器,1、結(jié)構(gòu),測(cè)量部分,轉(zhuǎn)換部分,差壓 C,將C電流（420mA）。,感壓膜片,隔離膜片,測(cè)量部分,低壓室,高壓室,硅油（阻尼）,引線,弧形電極,弧形電極,隔離膜片,S,So,Ci1 Ci2,2、測(cè)量部分工作原理,通過(guò)隔離膜片將差壓（壓力）傳遞至感壓膜片，使其產(chǎn)生位移,C,S =KPX,當(dāng)PX=0時(shí)，Ci1= Ci2 C=0,當(dāng)PX0時(shí)，Ci1=,Ci2=,當(dāng)S很小時(shí)，C與S成線性關(guān)系。,C=,四、智能型壓力變送器,特點(diǎn)：精度高（0.1級(jí)），量程范圍廣（100：1），時(shí)間常數(shù)可調(diào)（036S），通過(guò)手持通信器編制各種程序，可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)變送器進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定、零點(diǎn)量程的調(diào)整、修正、補(bǔ)償、自診斷，使用維護(hù)方便，可直接與計(jì)算機(jī)聯(lián)系。,智能式差壓變送器的硬件構(gòu)成,HART協(xié)議：,一條電纜中同時(shí)傳輸模擬和數(shù)字信號(hào)(FSK信號(hào))。,模擬信號(hào),+0.5mA,0.5mA,1200HZ,“”,2200HZ,“0”,存貯器：存放系統(tǒng)程序，功能模塊和數(shù)據(jù)，傳感器、變送器特性,通信電路：,輸出FSK信號(hào)，同時(shí)對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)與FSK之間的轉(zhuǎn)換。,手操器：,參數(shù)設(shè)定，量程、零點(diǎn)調(diào)整，輸入輸出信號(hào)選擇， 單位選擇。阻尼時(shí)間常數(shù)設(shè)定，自診斷。,五、彈簧管壓力表的選擇及安裝,（一）壓力表的選用,（1）儀表量程：根據(jù)被測(cè)壓力的大小。,Pmax2/3（ P刻max P刻min ） P刻min,P min 1/3（ P刻max P刻min ） P刻min,（2）儀表精度：根據(jù)生產(chǎn)允許的最大檢測(cè)誤差。,（3）儀表種類、型號(hào)：根據(jù)被測(cè)介質(zhì)性質(zhì)、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件。,二、壓力計(jì)的安裝,直線段，取壓點(diǎn)與流動(dòng)方向垂直，連接處無(wú)毛刺，測(cè)液體時(shí)，取壓點(diǎn)在管道下半部，在最高點(diǎn)裝集氣器；測(cè)氣體時(shí)，取壓點(diǎn)在管道上半部，在最低點(diǎn)裝氣液分離器。,（1）測(cè)壓點(diǎn)的選擇,長(zhǎng)度：350m，內(nèi)徑：610mm。裝切斷閥和伴熱管,壓力計(jì)與管道不在同一水平時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修正。,（2）導(dǎo)壓管,（3）壓力計(jì),測(cè)量氨氣：彈簧管用不銹鋼，不能用銅；測(cè)氧氣：嚴(yán)禁沾有油脂以免爆炸；測(cè)量乙炔：禁止用銅墊片。,測(cè)量特殊介質(zhì)（高溫、腐蝕、粘性）時(shí)，采取相應(yīng)措施；,小結(jié)及作業(yè)：,壓力的表示方法及分類 彈簧管壓力表的原理及結(jié)構(gòu) 電容式壓力（差壓）變送器的原理及結(jié)構(gòu) 彈簧管壓力表的選用及安裝,作業(yè)：1、P93 24題,思考：為什么彈簧管的橫截面是橢圓？能否用圓形？,2、說(shuō)明電容式差壓變送器的測(cè)量部分的原理？ 如何保證輸入輸出成線性關(guān)系？,