復習引入：,1、檢測儀表的組成：檢測元件+變換放大機構+顯示,2、儀表的測量范圍和量程：,3、測量誤差的分類與計算：,4、儀表精度的確定和選擇：,本章主要學習四大參數(shù)的常用檢測原理。,1. 5,1. 5,一、概述,2 壓力檢測及儀表,壓力定義：單位面積所受的作用力。,公式：,標準單位：Pa ( N/m2 ),kPa MPa,壓力表示方法：,絕對壓力 P絕,絕對零壓力線,大氣壓力線 P大,P絕,P絕,表壓力 P表 P絕 P大,P表,負壓力 P負 P絕 P大 （真空度）,P負,壓力儀表可分為四大類:,液柱式壓力計 ：實驗室用 彈性式壓力計 ：工業(yè)用 電氣式壓力計：工業(yè)用 活塞式壓力計：用砝碼 重量與被測壓力相平衡。 作標準表,二、彈簧管壓力表,（一）檢測原理,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）彈簧管壓力表的結構,彈簧管,傳送放大機構,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、傳送放大機構,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)過二級放大,調(diào)整螺釘：可進行量程調(diào)整,c、顯示裝置,指針：,刻度盤：,0270O,結構簡單、方便、便宜、測量范圍廣，用途廣泛， 可增附加機構（記錄、報警等）。,（三）特點：,三、電氣式壓力計,利用霍爾效應將由壓力引起的彈性元件的 位移轉(zhuǎn)變成電勢。,其大小為： VH=RHIB,RH霍爾常數(shù)， 與材料、幾何尺寸有關。,1、霍爾片式,霍爾效應：將兩端通有電流I 的霍爾片（半導體）放入磁場B中，由于受電磁力的作用，在霍爾片另外兩端有電勢產(chǎn)生，這就是霍爾電勢。,當電流I和RH不變時，VH與B成正比。,而B的分布呈線性的非均勻狀，當霍爾片處于磁場中的 不同位置時，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。,1、工作原理,動作過程：,Fi,反饋線圈,Mf,Mi,F1,F2,Pi膜盒(A),主杠桿,矢量機構,推板上移,副杠桿,檢測片S,位移檢測放大輸出I0,2、力平衡式差壓變送器,深度負反饋：,當F、C為常數(shù)時， I0與Pi成線性， 改變F(C)可改變儀表量程。,I0與Pi的關系式？,3、電容式壓力（差壓）變送器,1、結構,測量部分,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、測量部分工作原理,通過隔離膜片將差壓（壓力）傳遞至感壓膜片，使其產(chǎn)生位移,C,S =KPX,當PX=0時，Ci1= Ci2 C=0,當PX0時，Ci1=,Ci2=,當S很小時，C與S成線性關系。,C=,四、智能型壓力變送器,特點：精度高（0.1級），量程范圍廣（100：1），時間常數(shù)可調(diào)（036S），通過手持通信器編制各種程序，可對現(xiàn)場變送器進行參數(shù)的設定、零點量程的調(diào)整、修正、補償、自診斷，使用維護方便，可直接與計算機聯(lián)系。,智能式差壓變送器的硬件構成,HART協(xié)議：,一條電纜中同時傳輸模擬和數(shù)字信號(FSK信號)。,模擬信號,+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，同時對模擬信號進行監(jiān)測，實現(xiàn)二進制數(shù)字信號與FSK之間的轉(zhuǎn)換。,手操器：,參數(shù)設定，量程、零點調(diào)整，輸入輸出信號選擇， 單位選擇。阻尼時間常數(shù)設定，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)允許的最大檢測誤差。,（3）儀表種類、型號：根據(jù)被測介質(zhì)性質(zhì)、現(xiàn)場環(huán)境條件。,二、壓力計的安裝,直線段，取壓點與流動方向垂直，連接處無毛刺，測液體時，取壓點在管道下半部，在最高點裝集氣器；測氣體時，取壓點在管道上半部，在最低點裝氣液分離器。,（1）測壓點的選擇,長度：350m，內(nèi)徑：610mm。裝切斷閥和伴熱管,壓力計與管道不在同一水平時，應進行修正。,（2）導壓管,（3）壓力計,測量氨氣：彈簧管用不銹鋼，不能用銅；測氧氣：嚴禁沾有油脂以免爆炸；測量乙炔：禁止用銅墊片。,測量特殊介質(zhì)（高溫、腐蝕、粘性）時，采取相應措施；,小結及作業(yè)：,壓力的表示方法及分類 彈簧管壓力表的原理及結構 電容式壓力（差壓）變送器的原理及結構 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、說明電容式差壓變送器的測量部分的原理？ 如何保證輸入輸出成線性關系？,