压力表的基本知识

压力测量技术及仪表上海骥联自动化科技有限公司2019/10/11上海骥联自动化科技有限公司2学习内容：压力的基本概念压力表的分类弹性式压力表弹性式压力表的工作原理及作用压力表的选型2019/10/11上海骥联自动化科技有限公司3•众所周知，力是物体间的相互机械作用，当施力于物体上时，其体积、形状都会发生变化，或者改变物体的机械运动状态而产生加速度。在物理学和工程技术中，将液体、气体或蒸汽等连续介质垂直作用于单位体积上的力称为压力。P为压力;F为作用于物体上的力;A为力的作用的表面积。即P=F/A对于非均匀受力体，其压力的表达式为P=DF/DA压力表的基本概念2019/10/11上海骥联自动化科技有限公司4压力的表示方法•压力有两种表示方法：一种是以绝对真空作为基准所表示的压力，称为绝对压力；另一种是以大气压力作为基准所表示的压力，称为相对压力。由于大多数测压仪表所测得的压力都是相对压力，故相对压力也称表压力。当绝对压力小于大气压力时，可用容器内的绝对压力不足一个大气压的数值来表示。称为“真空度”。它们的关系如下：绝对压力=大气压力+相对压力真空度=大气压力—绝对压力我国法定的压力单位为Pa（N/㎡），称为帕斯卡，简称帕。由于此单位太小，因此常采用它的106倍单位MPa（兆帕）。2019/10/11上海骥联自动化科技有限公司52019/10/11上海骥联自动化科技有限公司6二、压力表的分类•按仪器的工作原理分类:液体式压力表、弹性式压力表、活塞式压力表、电测式压力表、综合式压力表。压力表按其测量精确度，可分为精密压力表、一般压力表。精密压力表的测量精确度等级分别为0.1、0.16、0.25、0.4级0.05级；一般压力表的测量精确度等级分别为1.0、1.6、2.5、4.0级。压力表按其指示压力的基准不同，分为一般压力表、绝对压力表、差压表。一般压力表以大气压力为基准；绝压表以绝对压力零位为基准；差压表测量两个被测压力之差。压力表按其测量范围，分为真空表、压力真空表、微压表、低压表、中压表及高压表。真空表用于测量小于大气压力的压力值；压力真空表用于测量小于和大于大气压力的压力值；微压表用于测量小于60000Pa的压力值；低压表用于测量0~6MPa压力值；中压表用于测量10~60MPa压力值；高压表用于测量100MPa以上压力值。2019/10/11上海骥联自动化科技有限公司7三、弹性式压力表•原理：弹性式压力表是指用弹性敏感元件来测量压力的压力表，是以弹性元件受压后所产生的弹性变形作为测量基础的。它结构简单，价格低廉，现场使用和维修都很方便，又有较宽的压力测量范围，因此在工程中获得了非常广泛的应用•特点：结构简单、牢固可靠、测压范围广、使用方便、造价低廉、有足够的精度，可远传。2019/10/11上海骥联自动化科技有限公司8弹簧管压力表2019/10/11上海骥联自动化科技有限公司9感压元件适用范围压力范围/MPa波登管微压以上0~1000波纹管低中压0~1膜片低压0~0.3膜盒薇压0~0.042019/10/11上海骥联自动化科技有限公司10弹性元件图2019/10/11上海骥联自动化科技有限公司11四、弹性式压力表的工作原理及作用•概述：在工业过程控制与技术测量过程中，由于机械式压力表的弹性敏感元件具有很高的机械强度以及生产方便等特性，使得机械式压力表得到越来越广泛的应用。工作原理：弹簧管在压力和真空作用下，产生弹性变形引起管端位移，其位移通过机械传动机构进行放大，传递给指示装置，再由指针在刻有法定计量单位的分度盘上指出被测压力或真空量值。2019/10/11上海骥联自动化科技有限公司12•机械压力表中的弹性敏感元件随着压力的变化而产生弹性变形。机械压力表采用弹簧管（波登管），膜片，膜盒及波纹管等敏感元件并按此分类。所测量的压力一般视为相对压力。一般相对点选为大气压力。弹性元件在介质压力作用下产生的弹性变形，通过压力表的齿轮传动机构放大，压力表就会显示出相对于大气压的相对值•在测量范围内的压力值由指针显示，刻度盘的指示范围一般做成270度。2019/10/11上海骥联自动化科技有限公司13•压力表通过表内敏感元件(波登管、波纹管、膜盒）的弹性形变，再由表内机芯的传动机构将压力形变传导至指针，引起指针转动来显示压力。•波登管：敏感元件，是截面积显椭圆型的弹性C型管。•波纹管：用可折叠皱纹片沿折叠伸缩方向连接成的管状弹性敏感元件，它的开口端固定，密封端处于自由状态，并利用辅助的螺旋弹簧或簧片增加弹性，工作时在内部压力的作用下沿管子长度方向伸长，使活动端产生与压力成一定关系的位移，活动端带动指针即可直接指示压力大小，响应速度低于波登管，波纹管适用于测量低压。2019/10/11上海骥联自动化科技有限公司14•膜盒：两个膜片的外边缘直接焊接或膜片外缘与机体焊接而构成的盒，又习惯被人叫做电容传感器，膜盒压力表的工作原理是基于波纹膜盒在被测介质的压力作用下，其自由端产生相应的弹性形变，在经齿轮传动机构的转动并放大，由固定齿轮轴上面的指示针将被测值得表盘上表示出来，膜盒压力表主要用来测量微压，比如5Kpa~50Kpa。2019/10/11上海骥联自动化科技有限公司15五、压力表的选型一、按照使用环境和测量介质的性质选择在大气腐蚀性较强、粉尘较多和易喷淋液体等环境恶劣的场合，应根据环境条件，选择合适的外壳材料及防护等级。1、对于一般介质的测量压力在-40Kpa---40Kpa时，宜选用膜盒压力表。压力在40Kpa以上时，一般选用弹簧管压力表和波纹管压力计。2、稀硝酸、醋酸及其他一般腐蚀性介质，应选用耐酸压力表和不锈钢膜片压力表3、稀盐酸、盐酸气、重油类及其类似具有强腐蚀性、含固体颗粒、粘稠液等介质，应选用膜片压力表和隔膜压力表，其膜片和隔膜的材质，必须根据测量介质的特性选择。4、结晶等高粘度介质，应选用法兰式隔膜压力表。5、在机械振动较强的场合，应先用耐震压力表或船用压力表。6、在易燃、易爆的场合，应选用防爆压力控制器和防爆电接点压力表。2019/10/11上海骥联自动化科技有限公司16二、精确度等级的选择1、一般测量用压力表：膜盒压力表和膜片压力表应选用1.5级或2.5级。2、精密测量用压力表：应选用0.4级、0.25或0.16级。三、外形尺寸的选择1、在管道和设备上安装的压力表，表盘直径为100mm或150mm。2、在仪表气动管路及其辅助设备上安装的压力表，表盘直径小于60mm。3、安装在照度较低，位置较高或示值不易观测场合的压力表，表盘直径大于150mm或200mm。四、测量范围的选择1、测量稳定的压力时，正常操作压力值应在仪表测量上限值得1/3-2/3。2019/10/11上海骥联自动化科技有限公司172、测量脉动压力（如：泵、压缩机和风机等出口压力)时,正常操作压力值应在仪表测量上限值的1/3-1/2。3、测量高、中压力时，正常操作压力值不应超过仪表测量范围上限值的1/2。五、安装附件的选择1、测量水蒸气或大于60度的介质时，应选用冷凝管或虹吸气。2、测量易液化的气体时，若取压点高于仪表，应选用分离器。3、测量含粉尘的气体时，应选用除尘器。4、测量含脉动压力时，应选用阻尼器或缓冲器。5、在使用环境温度接近或低于测量介质的冰点或凝固点时，应采取绝热或伴热措施。2019/10/11上海骥联自动化科技有限公司182019/10/11上海骥联自动化科技有限公司19谢谢上海骥联自动化科技有限公司MakePresentationmuchmorefun@WPS官方微博@kingsoftwps