调节阀压差的确定
调节阀压差的确定
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调节阀压差的确定
一、概述
在化工过程控制系统中，带调节阀的控制回路随处可见。在确定调节阀压差的过程中，必须考虑系统对调节阀操作性能的影响，否则，即使计算出的调节阀压差再精确，最终确定的调节阀也是无法满足过程控制要求的。
从自动控制的角度来讲，调节阀应该具有较大的压差。这样选出来的调节阀，其实际工作性能比较接近试验工作性能（即理想工作性能），即调节阀的调节品质较好，过程容易控制。但是，容易造成确定的调节阀压差偏大，最终选用的调节阀口径偏小。一旦管系压降比计算值大或相当，调节阀就无法起到正常的调节作用。实际操作中，出现调节阀已处于全开位置，所通过的流量达不到所期望的数值；或者通过调节阀的流量为正常流量值时，调节阀已处于90%开度附近，已处于通常调节阀开度上限，若负荷稍有提高，调节阀将很难起到调节作用。这就是调节阀压差取值过大的结果。
从工艺系统的角度来讲，调节阀应该具有较小的压差。这样选出来的调节阀，可以避免出现上述问题，或者调节阀处于泵或压缩机出口时能耗较低。但是，这样做的结果往往是选用的调节阀口径偏大，由于调节阀压差在管系总压降中所占比例过小，调节阀的工作特性发生了严重畸变，调节阀的调节品质不好，过程难于控制。实际操作中，出现通过调节阀的流量为正常流量值时，调节阀已处于10%开度附近，已处于通常调节阀的开度下限，若负荷稍有变化，调节阀将难以起到调节作用，这种情况在低负荷开车时尤为明显。这就是调节阀压差取值过小的结果。同时，调节阀口径偏大，既是调节阀能力的浪费，使调节阀费用增高；而且调节阀长期处于小开度运行，流体对阀芯和阀座的冲蚀作用严重，缩短调节阀的使用寿命。
正确确定调节阀的压差就是要解决好上述两方面的矛盾，使根据工艺条件所选出的调节阀能够满足过程控制要求，达到调节品质好、节能降耗又经济合理。
关于调节阀压差的确定，常见两种观点。其一认为根据系统前后总压差估算就可以了；其二认为根据管系走向计算出调节阀前后压力即可计算出调节阀的压差。这两种方法对于估算国内初步设计阶段的调节阀是可以的，但用于详细设计或施工图设计阶段的调节阀选型是错误的，常常造成所选的调节阀口径偏大或偏小的问题。正确的做法是对调节阀所在管系进行水力学计算后，结合系统前后总压差，在不使调节阀工作特性发生畸变的压差范围内合理地确定调节阀压差。
有人会问，一般控制条件在流程确定之后即要提出，而管道专业的配管图往往滞后，而且配管时还需要调节阀的有关尺寸，怎样在提调节阀控制条件时先进行管系的水力学计算呢？怎样进行管系的水力学计算，再结合系统前后总压差，最终在合理范围内确定调节阀压差，这就是本文要解决的问题。
二、调节阀的有关概念
为了让大家对调节阀压差确定过程有一个清楚的认识，我们需要重温一下与调节阀有关的一些基本概念。
1、调节阀的工作原理
如图1所示，根据柏努力方程，流体流经调节阀前后1-1和2-2截面间的能量守恒关系如下式所示。
由于H 1=H 2,U 1=U 2，则有：
在流体阻力计算时，还有：
则有：
则通过调节阀的流量为：
F------调节阀接管面积 K------调节阀阻力系数 由于F 为定值，当P 1-P 2不变时，流量随K 值变化，而K 值是随调节阀的开度发生变化的。因此调节阀是通过改变开度，使阻力系数K 值发生变化，来达到调节流量目的的。现令：
则有：
C 值即仪表专业选阀时用到的一个重要参数，称为调节阀的流通能力。其定义为调节阀全开，调节阀两端压差为1kg/cm 2时，流经调节阀介质密度为1g/cm 3流体的流量。
2、调节阀的理想流量特性 流体通过调节阀时，其相对流量和调节阀相对开度之间的关系，称为调节阀的流量特性。其数学表达式为：
如图1所示仅以调节阀进出口为研究对象，使调节阀压差为定值时，得到的流量特性为理想流量特性。
)
1(222
2
222111------+++=++f h g U rg P H g U rg P H )2(2
1-------=
rg
P P h f )
3(22
------=g U K h f )4(2212-------=rg
P P g U K )5()
(221-------=
Kr
P P U )6(22
1-------=
=r P P K
F
FU Q )
7(2------=K F
C )8(2
1-------=r
P P C
Q )9()(max
max ------=l l
f Q Q
1）直线流量特性
当调节阀单位相对开度变化引起的相对流量变化是一个常数时，称调节阀具有直线流量特性。其数学表达式为：
其积分式为：
代入边界条件l=0时， Q=Qmin; l=lmax 时, Q=Qmin 。得：
设：
则有：
R 称为可调比，即调节阀可以调节的最大流量 Qmax 和可以调节的最小流量Qmin 的比值。Qmin 不是调节阀关闭的泄漏量，它是可调流量的下限值，当流量低于此值时，调节阀无法保证调节精度。一般Qmin=(2~4%)Qmax,而泄漏量仅为~%)Qmax 。
直线流量特性的调节阀，其开度变化相同时，流量变化也是相同的。一般调节阀，理想可调比R=30时，直线流量特性调节阀的相对流量随相对开度间的变化情况如图2中的直线(1)所示。 2）等百分比流量特性
当调节阀单位相对开度变化引起的相对流量变化与此点的相对流量成正比时，称调
节阀具有等百分比流量特性。其数学表达式为：
积分后代入边界条件l=0时， Q=Qmin; l=lmax 时, Q=Qmin 。得： 等百分比流量特性的调节阀，其开度变化百分比相同时，流量变化百分比也相同。对于一般调节阀，理想可调比R=30时，等百分比流量特性调节阀的相对流量随相对开度间的变化情况如图2中的曲线(2)所示。 3）快开流量特性
)10(max
max ------=l l
kd Q Q d
)11(max
max -------+=常数l l
k Q Q max
min
1Q Q k -
=max
min Q Q =
常数)13(])1(1[1max
max -------+=l l
R R Q Q )14(max
max max ------=l l
d Q Q k Q Q d
)15()1(max
max
------=-l l
R Q Q )12(min
max
------=
Q Q R
当调节阀单位相对开度变化引起的相对流量变化与此点的相对流量成反比时，称调节阀具有快开流量特性。其数学表达式为：
积分后代入边界条件l=0时， Q=Qmin; l=lmax 时, Q=Qmin 。得：
快开流量特性的调节阀，开度较小时，对应流量就比较大，在其开度范围内，随着开度增加，流量很快达到最大，开度再增加时，流量变化幅度很小以至于不变。对于一般调节阀，理想可调比R=30时，快开流量特性调节阀的相对流量随相对开度间的变化情况如图2中的曲线(3)所示。 4）抛物线流量特性
当调节阀单位相对开度变化引起的相对流量变化与此点相对流量的平方根成正比时，称调节阀具有抛物线流量特性。其数学表达式为：
积分后代入边界条件可得：
抛物线流量特性的调节阀，其开度变化时，流量介于直线流量特性和等百分比流量特性之间变化。对于一般调节阀，理想可调比R=30时，抛物线流量特性调节阀的相对流量随相对开度间的变化情况如图2中的曲线(4)所示。 4）几种流量特性的比较
参见图2中的流量特性曲线，对于直线流量特性，相同的开度变化，流量变化ΔQ 是相同的，那么在小流量时，ΔQ/Q 操作点大，操作灵敏不易控制；大流量时，ΔQ/Q 操作点小，操作平稳易于控制。因此，直线流量特性调节阀适合于负荷变化小的场合。
对于等百分比流量特性，相同的开度变化，小开度时流量变化ΔQ 小；大开 度时流量变化ΔQ 大。因此，等百分比流量特性调节阀适合于负荷变化大的场合。 对于快开流量特性，随开度变大，流量很快达到最大，开度再增加时，流量变化幅度很小以至于不变。因此，快开流量特性调节阀不适合于调节流量，但适合于在双位控制或程控场合中使用。 抛物线流量特性，其特性曲线介于直线流量特性和等百分比流量特性之间，而且接近于等百分比流量特性。因此常用等百分比流量特性调节阀来代替抛物线流量特性调节阀。 所以，我们经常用到的是直线流量特性调节阀和等百分比流量特性调节阀。 3、调节阀的实际流量特性
)19(])1(1[12
max
max -------+=l l R R Q Q )17(])1(1[12
1
max
2max -------+=l l R R Q Q )18()(max
21
max max ------=l l d Q Q k Q Q d )16()(max 1max max ------=-l l d Q Q k Q Q d
由于调节阀都是安装在管路上，在系统总压降一定的情况下，当流量发生变化时，管路压降在变化，调节阀压差也在发生变化。因此调节阀压差变化时，得到的流量特性为实际流量特性。
1）串联管路调节阀的实际流量特性
对于如图3所示的调节阀与管路串联的系统，当调节阀上压差为ΔP 1值并保持不变时，单就调节阀本身来说它具有理想流量特性。由式（8）可得：
C qk 为调节阀全开时的流通能力，则： 对比式（9）则有：
将式（23）代入式（20），则得：
通过管道的流量可以用下式表示： C g 为管道的流通能力
由于通过管系的流量是唯一的，因此有下式成立： 则有：
由于：
将式（27）代入式（28）得：
当调节阀全开时，调节阀上有最小压差，设最小压差为ΔP 1m 。由于调节阀全开，此
)20(1------?=r P C
Q )21(1
max ------?=r
P C Q qk )22(max ------=qk
C C
Q Q )
23()(
max
------=l l f C C qk )
24()
(
1
max ------?=r
P l l f C Q qk )25(2
------?=r
P C Q g
)26()
(
2
1max
------?=?=r
P C r P l l f C Q g qk )27()(1max
2222------?=?P l l
f C C P g
qk
)
28(21------?+?=?P P P )
29()](
1[1max
222------?+
=?P l l f C C P g
qk )30()
(
11
max
2221
------+
=??l l f C
C P
P g
qk
时有：
则由式（29）得： 则得： 令 ：
S 为调节阀全开时，调节阀的压差与系统总阻力降的比值，称为调节阀的阻比，有的
资料上称之为调节阀的阀权度。
则有： 将式（33）代入式（30），则得： 若以Q max 表示管道阻力为零时调节阀全开时的最大流量，则由式（21）和式（24）可得：
若以Q 100表示有管道阻力时调节阀全开时的最大流量，则由式（24）和式（21）、式
（32）得：
将式（34）代入式（36），则得：
式（35）为调节阀的实际流量与理想最大流量参比关系。对于R=30的调节阀，当调节阀阻比发生变化时，其关系曲线如图4所示。
式（37）即为调节阀的实际流量特性，它不但和调节阀的相对开度有关，而且与调节阀的阻比S 有关。对于安装在实际管路中R=30的调节阀，当调节阀阻比发生变化时，其实际性能曲线的变化趋势如图5所示。
)
31()1(122------?+=?m g
P C C P qk
m g
P C C P qk 122)1(?+=?112
2-??=m g
P P C C qk )
32(1------??=P P S m )33(112
2-------=S C C g
qk
)
34()
()11(11
max
21-------+=??l l f S P
P )36()
(1)(1max 1max 100------??=??=P P S
l l
f P C P l l f C Q Q
m qk qk )
37()
(
)1(1
)(max
2max
100-------+=l l f S S l l
f Q Q )
35()
()11(11
)(max 2max
max -------+=l l f S l l f Q Q
从图4和图5可见：
a)当调节阀阻比S=1时，即管道阻力为零，系统的总压降全部落在调节阀上，此时实际流量特性和理想流量特性是一致的。
b)随着调节阀阻比S 的减小，即管道阻力增加，调节阀最大流量比管道阻力为零时理想最大流量要小，可调比在缩小。 c)随着调节阀阻比S 的减小，实际流量特性偏离理想流量特性，S 越小偏离程度越大。
d)从图4可见, 随着调节阀阻比S 的减小，直线流量特性趋向于快开流量特性，等百分比流量特性趋向于直线流量特性。而且随着调节阀阻比S 的减小，可调最小流量在升高，可调比在缩小。
因此，随着调节阀阻比S 的减小，实际流量曲线偏离理想流量曲线，可调比在缩小，可调节范围在变窄。反之则说明，为了保证调节阀具有较好的调节性能，调节阀要求有一定的压差。在实际应用中，为保证调节阀具有较好的调节性能，避免调节阀实际特性发生畸变，一般希望调节阀阻比S ≥。
a ）高压减至低压时，S 很容易在以上。虽然S 越大越好，但有时压差很大，容易造成调节阀冲蚀或流体已呈阻塞流，此时可在调节阀前增设一减压孔板，使部分压差消耗在孔板上。孔板上分担的压差可和自控专业协商确定。 b) 稍高压力减至低压或物料自流的场合，要使S 在以上有时有困难。此时可想办法降低管路阻力，如：放大管径、改变设备布置以缩短管道长度或增加位差、减少弯头等措施，一定要确保S ≥。 c ）低压经由泵至高压的场合，为了降低能耗，要求至少S ≥。但为获得较好的调节阀品质，建议S ≥。 d ）气体管路由于阻力降很小，S 很容易在以上。但在低压和真空系统中，由于容许压力降较小，要求S ≥。
2） 并联管路调节阀的实际流量特性
对于如图6所示的调节阀与管路并联的系统，压差ΔP 为定值。因此总管流量Q 有如下关系：
设：
)38(21------+=Q Q Q )39(max
max
1-------=
Q Q x
则：
由式（21）和上式可得：
由式（38）可得：
则式（25）、式（41）和（42）得：
可以得出：
由式（24）和式（38）得：
由式（41）、式（43）和式（44）得： 这就是并联管路调节阀的实际流量特性，对于不同的x ，实际性能曲线的变化趋势如图7所示。 从图7可见：
a)当x=1时，即旁路关闭，实际流量特性和理想流量特性是一致的。 b)随着x 逐渐减小，即旁路逐渐开大，通过旁路的流量逐渐增加，实际流量 特性起点在上移，可调比在缩小，但流量特性曲线形状基本不变。
在实际应用中，为保证调节阀有一定的可调，即具有比较好的调节性能，一般希望调节阀阻比 x ≥,最好x ≥。
这种调节阀和管路并联的情况在实际工程中并不多见，但对于一些需要保持系统有一个最低流量，负荷变化不大（即调节比较小）的场合，为防止仪表故障时最低流量得不到保证，可以采用调节阀和管路并联。另外，当所选的调节阀偏小，作为一种补救措施；或者装置有扩容能力，但调节阀已不能满足要求时。可将调节阀的旁路稍开，使调节阀达到所期望的调节目的。此时，先关闭调节阀主管路，通过阀后总管上的流量计来标定旁路阀的开度。 4、调节阀的可调比
)
40(max 1max ------=x
Q Q )41(max ------?=x r P C Q qk
r
P
C r P C r
P C Q Q x g qk
qk
?+??==
max
max
1)
42(2max 1max ------+=Q Q Q )43(11
-------=x
C Cg qk )
44()
(
max ------?+?=r
P
C r P l l
f C Q
g qk )45()1()(max
max --------+=x l l
xf Q Q
1）理想可调比R 由式（12）知可调比R 为调节阀可以调节的最大流量 Qmax 和可以调节的最小流量Qmin 的比值。即：
由于：
则：
2）串联管路调节阀的实际可调比R S
对于如图3所示的调节阀与管路串联的系统，调节阀全开时，最大流量Q max 对应最小的调节阀压差ΔP 1m ；调节阀全关时，最小流量Q min 对应最大的调节阀压差ΔP 1 max 。则调节阀的实际可调比R S 有：
由式（7）知，C 值与接管面积和调节阀的阻力系数有关，接管面积为定值；而阻力系数仅与阀门开度有关，开度一定对应的阻力系数也是定值。所以，无论调节阀处于理想管系还是实际管系，C max 和C min 是定值，则由式（46）和（47）得：
当通过调节阀的流量最小时，调节阀几乎全关，管路阻力降趋于0，调节阀的最大压
差ΔP 1 max 趋于系统总压降ΔP ，因此：
上式说明，串联管路调节阀的实际可调比R S 与理想可调比R 和阻比S 有关。阻比S 越小,实际可调比越小。因此，为保证一定的可调比，调节阀的阻比S 要适当，不能使阻比S 过小。
国产的调节阀，理想可调比R=30。但考虑到选用调节阀时圆整口径以及对C 值的圆整和放大，一般取R=10。即使如此，在调节阀与管路串联的系统中，当S=时，R S 仍
min max Q Q R =r
P C Q ?=max
max r
P C Q ?=min
min )46(min min
max max ------==
C C
Q Q R )47(max
11min max max 1min
1max
min max ------??=??==P P C C r
P C r P C Q Q R m m
s )48(max
11------??=P P R
R m
s )49(1max 11------=??≈??=S R P
P R P P R
R m
m s )
50(------≈S R R s
为 。而一般工艺过程中，Q min =30%Q nor ，Q max =125%Q nor ，R S 不过。因此，只要S≥是可以满足要求的，只要阻比S 不是太小或对可调比要求太高，可不必验算实际可调比。
当要求的可调比较大时，调节阀满足不了工艺要求，此时，可采用提高调节阀阻比S ，或采用大小两个调节阀并联工作的分程调节系统。 3）并联管路调节阀的实际可调比
对于如图6所示的调节阀与管路并联的系统，调节阀的实际可调比R S 为：
则：
由于： 则：
将式（39）代入上式得：
由于R>>1,则：
上式说明，并联管路调节阀的实际可调比R S 与调节阀的理想可调比R 无关，只和总管最大流量与旁路流量有关。 三、调节阀压差的确定
我们经常遇到的是如图3所示处于串联管路中的调节阀。通过前面对调节阀实际特性和可调比等的演算和分析，可以看出影响调节阀调节性能的关键参数是调节阀全开通过最大流量时，调节阀前后的最小压差ΔP 1m 。所以ΔP 1m 即为我们要确定的调节阀压差。
如图8所示的系统，根据柏努力方程，流体自1-1到2-2截面间的能量守恒关系式为：
式中h f 为1-1到2-2截面间管路上的阻力降，包括直管阻力降、局部阻力降和设备阻力降等。
上式即为总推动力=管系总阻力，总推动力=Pa-Pb+h ，管系总阻力ΔP=ΔP 1m +h f 。 由上式可得：
）
（512
min 1max
------+=Q Q Q R s max 2max min 1max 2min 11
Q Q Q Q Q Q Q R s +=+=max 1min 11Q R Q =max
max 1max
max max
11Q Q Q RQ Q R s -+=max 1max 2Q Q Q -=x
x R R s -+=11
1)
52(111
-------+=x
R
R R s )53(11
112max max
max
1------=-=-≈
Q Q Q Q x
R s )
54(1------+?+=+b m f a P P h h P )
55(1-------+-=?f b a m h h P P P
又由式（32）及调节阀阻比S=~得：
由式（56）可以计算出ΔP 1m =（~）h f 。即调节阀的压差应为管路阻力降的到倍。
式（55）和式（56）就是调节阀压差的计算公式及核算式。用法为先由式（55）计算出调节阀的压差，再由式（56）进行核算。只有同时满足式（55）和式（56）的要求时，计算出的调节阀压差才可以作为调节阀的选型依据。但是，从式（55）可见，当计算ΔP 1m 时，需先计算出管道阻力降h f ，管道阻力降是通过管系的水力学计算求出的。通常控制条件在流程确定之后即要提出，而管道专业的配管图是在接到控制专业返回的调节阀条件后才可以最终绘制出来的，怎样在提调节阀控制条件时先进行管系的水力学计算呢？一般首先根据工艺流程图和控制要求规划出调节阀的大致位置，再结合设备布置图构想出管系的走向图，根据此图进行管系的水力学计算求出管道阻力降h f 。管道专业的配管图应尽量接近先前构想的管系走向图来设置，即使最终的配管图与构想的管系走向图有出入，仅仅引起管线长度和弯头数量的有限变化，对管道的阻力降和调节阀压差计算影响不大，更何况调节阀的压差可在一定范围内取值。为了安全起见，计算出的管道阻力降应考虑15~20%的裕量。对于低压系统和高粘度物料，为了确保设计无误，最终的配管图出来以后要对管道阻力降进行核算，因为管线长度和弯头数量变化对管道阻力降的影响比较大。一旦发现调节阀压差确定的有问题，应及时进行调整。
另外，由于调节阀前后多有大小头和相应的变径管线，上述规划的管系走向图中还无法将他们考虑完全，因此根据式（55）计算出调节阀压差ΔP 1m 后，实际调节阀压差取值可稍比计算值为小。当管路阻力降大时，两者差值大一些；反之则差值小一些或直接取计算值。
实际工程中，我们遇到的系统与图8所示的情况不尽相同，在应用式（55）和式（56）时，可按下述方法进行灵活处理。 1、低压经由泵至高压的工况
如图9所示，在这种情况下，往往泵的扬程需和调节阀压差同时确定。此时可先由式（56）确定调节阀压差，再由式（55）求出泵的扬程。则式（56）变为：
若H 表示泵的扬程，则式（55）应变为： 在这种场合下，为了降低能耗，调节阀的阻比可以要求为S ≥。但当流量小、扬程低，泵的轴功率较小时，为获得较好的调节阀品质，建议S ≥。同时，由于根据泵样本选的泵扬程一般比所需扬程要高，当出现这种情况时，应先定出泵的扬程，扣除扬程裕量后，再反算调节阀压差。 2、工艺条件有波动的工况
一般来说，工艺条件是相对稳定的，它容许在一定的范围内波动。如图9所示， 由于P a 、P b 及前后设备的液位可能出现最高、正常和最低值，这样就可能出现多种操作条件。但仔细研究可以发现，当P a 最小、前设备液位最低，而P b 最大、后设备液位最高
)
56(5.0~3.011-------=+??=
f
m m
h P P S )58(1------++?+-=h h P P P H f m a b )57(11-------=
?f m h S
S
P
时，调节阀压差最小，所需泵扬程最高。此时应在这种条件下确定调节阀压差和泵的扬程。
又比如说锅炉给水系统的调节阀，因为锅炉产汽压力经常波动，会影响到调节阀阻比下降，此时在考虑调节阀压差时应增加系统设备静压的5~10%作为调节阀压差的裕量，即在利用式（56）进行调节阀阻比核算时用下式进行。
3、高压减至低压的工况
这种工况时，调节阀阻比S 一般很大。虽然S 越大越好，但有时压差很大，容易造成调节阀冲蚀或流体已呈阻塞流，此时可在调节阀前增设减压孔板，使部分压差消耗在孔板上。孔板上分担的压差可和自控专业协商确定，以调节阀压差不高于调节阀的容许压差为宜。
4、稍高压力减至低压或物料自流的工况
这种工况时，满足式（55）的调节阀压差，可能满足不了式（56）的要求。此时可想办法降低管路阻力，如：放大管径、改变设备布置以缩短管道长度或增加位差、减少局部阻力降等措施，一定要确保S ≥。 5、输送气体介质的工况
气体管路由于阻力降很小，调节阀阻比S 一般都很大。例如，热媒为饱和蒸汽的加热器，其进口蒸汽管线上的调节阀，为了避免蒸汽能量过多地损耗在调节阀上，也为了避免蒸汽过热度太高影响传热效果，一般凭经验取调节阀压差ΔP 1m =~ 。虽然压差不大，但由于调节阀前后管路上阻力降很小，调节阀阻比S 还是可以满足调节要求的。当蒸汽压力较高，而需要在较低压力下冷凝时，可取90%的蒸汽压力减去冷凝压力为调节阀的压差，但为防止压差过大引起的系统震动，要求调节阀压差≤1/2蒸汽压力。对于低压和真空系统，由于管路容许压力降较小，要求S ≥。
另外需强调一点，上述调节阀压差ΔP 1m 对应的是通过调节阀的最大流量Q max 。当工艺过程对最大流量有要求时，通过调节阀的最大流量Q max 应为工艺过程可能出现的最大流量；当工艺过程对最大流量没有要求时，通过调节阀的最大流量Q max 一般取为正常流量的倍。 四、举例
在我们刚刚完成并已开车成功的某精细化工中试装置中，共有调节回路64个，确定调节阀压差时正是重视了上述提到的诸多问题，使调节回路投运后皆能满足工艺过程的要求，现举几个具有代表性的例子来进一步说明调节阀压差的确定方法。 例1：如图10所示的工艺流程及操作条件，试确定调节阀的压差。 解：1）首先根据工艺流程及设备布置图构想出管系走向如图11所示。
2）根据管系走向图及操作条件求管路压降。由于沿途流量不等，需分段进行计算。 由1点到2点，Q nor =h,Q max 3/h 。根据图11和详细流程可计算出局部阻力的当量长度为；图11中直管长度为；则管总长度为，计算出管道阻力降为。
由2点到3点，Q nor =h,Q max =。根据图11和详细流程可计算出局部阻力的当量长度为；图11中直管长度为；则管总长度为，计算出管道阻力降为。 则1点到3点，管道总阻力降为： ++=。
)
59(5.0~3.0)
)%(10~5(11-------=+?--?=
f
m b a m h P P P P S
取管道总阻力降为：。
3)计算调节阀压差ΔP
。
1m
由式（55）得：
= MPa。
ΔP
1m
4)核算调节阀阻比S。
由式（56）得：
S=+=。
取值。
5)调节阀压差ΔP
1m
由于管路阻力降很小，考虑实际调节阀两头有大小头等因素，最终取调节阀压差 = MPa。
ΔP
1m
例2：如图12所示的工艺流程及操作条件，试确定调节阀的压差和泵的扬程。
分析：由于泵出口分成了两条管路，首先泵的扬程必须同时满足两条管路的输送要求，因此根据系统计算结果要采用两个扬程中的高扬程者。其次两条管路虽有联系，但为了保证调节效果，应将其看成独立的两个系统，自起点设备开始来分别核算调节阀的阻比S，使S值皆≥。
解：1）首先根据工艺流程及设备布置图构想出管系走向，此处仅画出如图13所示的计算示意图。
2）根据管系走向图及操作条件求管路压降。由于沿途流量不等，需分段进行计算。
+=h。根据管系走向图可计算管线总长度为80m，计算出管道阻力由1点到2点，Q
max
降为。
由2点到3点，h。根据管系走向图可计算管线总长度为50m，计算出管道阻力降为。
由2点到4点，Q
=h。根据管系走向图可计算管线总长度为58m，计算出管道阻力
max
降为。
考虑阻力降有15%的裕量，则：
由1点经由2点到3点，管道阻力降为：（++）=。
由1点经由2点到4点，管道阻力降为：（++）=。
3）取调节阀压差。
取调节阀阻比S=,则由式（56）得调节阀压差为：
=。
LV阀ΔP
1m
FV阀ΔP
=。
1m
4）确定泵的扬程。
由式（58）得泵扬程为：
由1点经由2点到3点，H= 由1点经由2点到4点，H= 为同时满足两条管路的输送要求，则泵的扬程应为。考虑泵有10%的扬程裕量，扬程应为。
查泵产品样本，选用80 m扬程的泵。扣除10%的扬程裕量，可利用扬程应为
80/=。
5）确定调节阀压差。
由4）知泵的扬程为。则由式（55）计算出调节阀压差。
LV阀:
ΔP 1m =。
考虑实际调节阀两头有大小头等，最终取调节阀压差ΔP 1m = MPa 。 FV 阀： ΔP 1m =。
考虑实际调节阀两头有大小头等，最终取调节阀压差ΔP 1m = MPa 。 6）核算调节阀阻比S 。
LV 阀：
由于管路总阻力降为：ΔP= MPa 。
则调节阀阻比S==>,说明调节阀压差合适。 FV 阀：
由于管路总阻力降为：ΔP= MPa 。
则调节阀阻比S==>,说明调节阀压差合适。
例3：如图14所示的工艺流程及操作条件，试确定调节阀的压差和泵的扬程。
分析：这是同一管路上有两套调节回路的情况，为了保证两台调节阀皆能起到很好的调节效果，核算一台调节阀时，应将另外一台调节阀视为阻力元件，将其阻力降纳入管路总阻力降中，来分别核算调节阀的阻比S ，使S 值皆≥。
解：1）首先根据工艺流程及设备布置图构想出管系走向，此处仅画出如图15所示的计算示意图。
2）根据管系走向图及操作条件求管路压降。
Q max =h 。根据管系走向图可计算管线总长度为93m ，计算出管道阻力降为。 考虑阻力降有15%的裕量，则： 管道阻力降为：（+）=。 3）求调节阀压差。
取两台调节阀有相同的压差ΔP 1m 。
取调节阀阻比S=,则由式（56）得任何一台有关系式：
则得调节阀压差ΔP 1m = 4）确定泵的扬程。 由式（58）得泵扬程为： H= 考虑泵有10%的扬程裕量，扬程应为。 查泵产品样本，选用50 m 扬程的泵。 5）确定调节阀压差。
考虑实际调节阀两头有大小头等，最终取调节阀压差ΔP 1m = MPa 。 7）核算调节阀阻比S 。
由于管路总阻力降为： ΔP= 100= MPa 。 则调节阀阻比S==>，说明调节阀压差符合要求。
例4：如图16所示的工艺流程及操作条件，试确定调节阀的压差。
4
.0027
.0211=+??m m
P P
分析：这是物料呈自流的情况，由于接收容器为间歇操作，应用其可能出现的最高液位来计算调节阀压差。为了保证调节阀能起到很好的调节效果，应使调节阀的阻比S≥。解：1）首先根据工艺流程及设备布置图构想出管系走向，此处仅画出如图17所示的计算示意图。
2）根据管系走向图及操作条件求管路压降。
Q
=h。根据管系走向图可计算管线总长度为20m，计算出管道阻力降为。
max
考虑阻力降有15%的裕量，则：
管道阻力降为：。
3）求调节阀压差。
由式（55）得调节阀压差为：
=（）= MPa。
ΔP
1m
4) 核算调节阀阻比S。
由式（56）得：
S=+=<，说明调节阀压差太小。
5）调整管路重新求管路压降。
由上述计算知调节阀不能很好的工作，需要调整管路以降低管路压降。将管内径放大至19mm，计算出管道阻力降为。
考虑阻力降有15%的裕量，则：
管道阻力降为：。
6）重新求调节阀压差。
由式（55）得调节阀压差为：
=（）= MPa。
ΔP
1m
7）核算调节阀阻比S并取调节阀压差。
由式（56）得：
S=+=>>，说明调节阀压差合适。
= MPa。
考虑实际调节阀两头有大小头等，最终取调节阀压差ΔP
1m
从上述计算可知，对于物料呈自流的情况，当调节阀压差不能满足要求时，可加大管道直径。这样管路阻力降减少明显，使得调节阀压差加大，从而达到使调节阀阻比 S ≥的目的。
五、结束语
从某种程度上来说，控制水平代表了装置的技术水平。随着计算机在工业装置中的推广应运，装置中的调节回路将越来越多，而确定的调节阀压差的准确性和合理性是调节系统能否正常投运的关键。本文从原理开始，并例举了几个具有代表性的工程实例，详细讲述了调节阀压差的确定方法，以期解决工艺系统设计中调节阀压差确定的难点和疑惑。本文可供从事化工、医药和电力等行业工艺系统设计的工程技术人员参考。
压差平衡阀
压差平衡阀 压差平衡阀，亦称自力式压差控制阀，是一种不需外来能源依靠被调 介质自身压力变化进行自动调节的阀门，适用于分户计量或自动控制系统中。压差平衡阀为双瓣结构，阀杆不平衡力 河北平衡阀门制造有限公司压差平衡阀 小，结构紧凑，用于供热（空调）水系列中，恒定被控制系统的压差，并 有以下的特点： 1、恒定被控制系统压差； 2、支持被控系统内部自主调节； 3、吸收外网压差波动； 4、采用先进的无级调压结构，控制压差可调比可达25：1； 5、具备自动消除堵塞功能; 6、法兰尺寸符合中灰铸铁法兰尺寸。 压差平衡阀的使用方法： 1、介质流动方向应与阀体箭头方向一致； 2、压差平衡阀应安装在回水管上，阀上接导压管，导压管的另一端与供水管连接，建议在导压管供水端安装1/2"球阀，以便启动消除堵塞功能； 3、在导压管前的供水管上应安装过滤网，避免水质太差造成该阀失去自动调节功能； 4、供水管和该阀前的回水管应分别装设压力表，便于调节控制压差; 5、如发现该系统流量过大或过小，可能的原因是管道元件安装时的杂物卡阻在阀塞上，可将1/2"球阀关闭3—5分钟，这时如果是较轻堵塞，即可自动消除，如还不能消除，则要拆开阀门检查消除堵塞物； 6、控制压差调节方法：逆时针方向调节调压阀杆，观察压差。 [1]压差平衡阀选型说明： 按式KV=G/式中（G-M3/h），根据最大流量和可能的最小工作压差计算所需的最大KV值，应小于阀门的最大KV值；根据最小流量和可能的最大 工作压差计算所需的最小KV值，应大于阀门的最小KV值，如G=3-10M/h，
△P"最大=200KPa，△P"最小=20KPa，KV最大=10/=25，KV最小=3/=，选择DN50即符合要求，建议尽量不变径选用阀门。 压差平衡阀的用途： 为何室内安装自控装置必须安装压差平衡阀原因如下： 1.如果不安装压差平衡阀，近端用户由于压差过大，当近端用户室内温度达到设置值时，由于感温包的膨胀推力是有限的使恒温阀无法关断，使近端用户室内温度超标。 2.如果不安装压差平衡阀，近端用户压差过大，远端用户压差小，外网压差不平衡，造成近端和远端用户室内温度产生时序，如果采用间接性供暖方式，由于时序过长造成远端用户还未达到用户需求时就到了供暖的间歇时间，使远端用户无法达到供暖要求，如变频变流量调节时由于时序过长远端用户还未达到用户需求时即到了热源循环水泵的转数调小的时候，使变频装置无法发挥应有的功效。 3.如果不安装压差平衡阀当各用户调节时会相互干扰，如果一个或几个恒温阀调节时，会引起所有的恒温阀无谓的动作。 4.如果不安装压差平衡阀，室内温度达到需求时由于近端用户压差过大，会导致恒温阀产生噪音，影响舒适度。 5.如果不安装压差平衡阀，感温包长时间在高压差工资下还会简短恒温阀的使用寿命。
控制阀选择要点_选好工作压差和重视关闭压差
控制阀选择要点—选好工作压差和重视关闭压差 李宝华 摘要：工业过程控制阀是一种根据用户操作条件（过程数据）而量身定制的系列产品，有多种类型，不同的应用场合有各自适合的解决方案，合理地进行控制阀选择才能更好地发挥其在过程控制中的终端控制作用。控制阀的选择要点有流量计算、噪声预估、适用类型、阀体材料、关闭要求和阀座泄漏量、流量特性、端面连接、密封及填料、相关附件、安全应用，等等，这些要点一直备受关注。本文试对控制阀选择要点中的选型计算所依据的关键过程数据-工作压差和关闭压差进行探讨。 关键词：控制阀；选择要点；关键过程数据；工作压差；关闭压差。 引言 工业过程控制阀（）是自动控制的终端控制元件，是工业现场使用最多 的执行器。控制阀组件或控制阀装置简称控制阀（又称调节阀），是一种根据用户操作条件（过程数据）而量身定制的系列产品。控制阀有多种类型，不同的应用场合有各自适合的解决方案，合理地进行控制阀选择才能更好地发挥其在过程控制中的终端控制作用。控制阀的选择主要表现在结构类型、作用方式、流量特性和流通口径等方面，其选择要点有流量计算、噪声预估、适用类型、阀体材料、关闭要求和阀座泄漏量、流量特性、端面连接、密封及填料、相关附件、安全应用，等等，这些要点一直备受关注。本文试对控制阀选择要点中的选型计算所依据的关键过程数据工作压差和关闭压差进行探讨。 控制阀的选择 控制阀的选择包括：根据工艺条件，选择合适的结构和类型；根据工艺对象的特点，选择合适的流量特性；根据工艺参数，选择阀门口径；根据工艺压力和选用阀门情况，选择合适的执行机构；根据工艺过程的要求，选择合适的辅助装置。选择的基点是控制阀的适用性和经济性，量身定制、最优组合。 控制阀的选择顺序为：确认选择条件、根据工艺条件初选阀的型式、选择和计算流量系数、选择流量特性、确定相关结构和执行机构、作用方式组合选择、确定所需的附件。 控制阀的选择的考虑因素有：被调介质的种类、温度、压力、密度、粘度、腐蚀性；控制阀入口压力范围与出口压力范围；介质的流量范围；进出口管道材质与尺寸、连接方式；执行机构的类型与要求；噪音水平；安全方面的考虑。 控制阀的选择中决定控制阀结构和类型的因素有：控制阀的压力等级、工作压差、流通能力、调节频率、控制性能、可调比、噪音、振动、气蚀、腐蚀、冲刷、可维修性、经济性。 在控制阀众多选择条件中，控制阀的工作压差和关闭压差是关键的过程数据，工作压差（或称为调节压差）主导着流量系数（流通能力）的计算选择和影响着流量特性的选择；关闭压差主导着执行机构的输出力矩（扭矩）的计算选择和影响着型式的选择，关系着控制阀的紧密关闭；此外，两者都用于确定控制阀的结构和类型。因此，在控制阀计算选择时一定要选好工作压差和重视关闭压差。 图1 控制阀的选择图2 控制阀数据表（局部）
(完整版)四种压力传感器的基本工作原理及特点
(1) 1 dR d R dA A 四种压力传感器的基本工作原理及特点 一：电阻应变式传感器 1 1电阻应变式传感器定义 被测的动态压力作用在弹性敏感元件上， 使它产生变形，在其变形的部位粘 贴有电阻应变片，电阻应变片感受动态压力的变化，按这种原理设计的传感器称 为电阻应变式压力传感器。 1.2电阻应变式传感器的工作原理 电阻应变式传感器所粘贴的金属电阻应变片主要有丝式应变片与箔式应变片 箔式应变片是以厚度为0.002―― 0.008mm 的金属箔片作为敏感栅材料，，箔 栅宽度为0.003――0.008mm 。丝式应变片是由一根具有高电阻系数的电阻丝 （直 径0. 015--0. 05mm ），平行地排成栅形（一般2――40条），电阻值60――200 ?， 通常为 120 ?，牢贴在薄纸片上，电阻纸两端焊有引出线，表面覆一层薄纸，即 制成了纸基的电阻丝式应变片。测量时，用特制的胶水将金属电阻应变片粘贴于 待测的弹性敏感元件表面上，弹性敏感元件随着动态压力而产生变形时， 电阻片 也跟随变形。如下图所示。B 为栅宽，L 为基长。 I 绘式应吏片 b ）笹式应变片 材料的电阻变化率由下式决定:
式中; R—材料电阻2
3 —材料电阻率 由材料力学知识得; K —金属电阻应变片的敏感度系数 式中K 对于确定购金属材料在一定的范围内为一常数，将微分 dR 、dL 改写成增 量出、/L,可得 由式(2)可知，当弹性敏感元件受到动态压力作用后随之产生相应的变形 而形应变值可由丝式应变片或箔式应变片测出，从而得到了 ZR 的变化，也就得 到了动态压力的变化，基于这种应变效应的原理实现了动态压力的测量。 1.3电阻应变式传感器的分类及特点 「测低压用的膜片式压力传感器 常用的电阻应变式压力传感器包括彳测中压用的膜片一一应变筒式压力传感器 -测高压用 的应变筒式压力传感器 1.3.1膜片一一应变筒式压力传感器的特点 该传感器的特点是具有 较高的强度和抗冲击稳定性，具有优良的静态特性、 动态特性和较高的自震频率，可达30khz 以上，测量的上限压力可达到9.6mp a 。 适于测量高频脉动压力，又加上强制水冷却。也适于高温下的动态压力测量，如 火箭发动机的压力测量，内燃机、压气机等的压力测量。 1.3.2膜片式应变压力传咸器的特点 A 这种膜片式应变压力传感器不宜测量较大的压力，当变形大时，非线性 较大。但小压力测量中由于变形很小，非线性误差可小于 0.5%，同时又有较高 的灵敏度，因此在冲击波的测量中，国内外都用过这种膜片式压力传感器。 B 这种传感器与膜片一应变筒式压力传感器相比， 自振频率较低，因此在低dR "R [(1 2 ) C(1 2 )]
差压变送器工作原理及常见故障分析
差压变送器工作原理及常见故障分析 差压变送器工作原理及常见故障分析 差压变送器在工业自动化生产中对压力、压差流量的测最应用愈见广泛，生产中遇到的问题也越来越多，故障的及时判定分析和处理，对正在进行的生产来说是至关重要的。本文介绍日常维护中的经验和故障判定分析方法，供参考。 一、差压变送器工作原理 来自双侧导压管的差压直接作用于变送器传感器双侧隔离膜片上，通过膜片内的密封液传导至洲量元件上，测最元件将测得的差压信号转换为与之对应的电信号传递给转换器，经过放大等处理变为标准电信号输出。差压变送器的几种应用测最方式： 1 ．与节流元件相结合，利用节流元件的前后产生的差压值测量液体流量． 2 ．利用液体自身重力产生的压力差，测是液体的高度。 3 ．直接测量不同管道、魄休液体的压力差值。 二、差压变送器故障诊断方法 除了回顾故障发生前的打火、冒烟、异味、供电变化、雷击、潮湿、误操作、误维修等情况；以及观察回路的外部损伤、导压管的泄漏，回路的过热，供电开关状态等现象外，还应通过检测来诊断故障。 1 ．断路检侧：将怀疑有故障的部分与其他部分分割开来，查看故障是否消失，如果消失，则可确定故障在此处。否则可进行下一步查找，如：智能差压变送器不能正常Ha 性远程通讯，可将电源从仪表本体中断开 用现场另加电源的方法为变送器通电进行通讯，以查看是否叠加有约Zk - HZ 的电磁信号而干扰通讯。 2 ．短接检测：在保证安全的情况下，将相关部分回路直接短接，如：差压变送器输出值偏小，可将导压管断开，从一次取压阀外将差压信号直接引到差压变送器双侧，观察变送器输出，以判断导压管路有无堵、漏及连通性。 3 ．替换检测：更换怀疑有故障的部分，判断故障部位。如：怀疑变送器电路板发生故障，可临时更换一块，以确定原因。 4 ．分部检侧：将测皿回路分割成几个部分（如：供电电源、信号输出、信号变送、信号检测），按各部分分别检查，由简至繁，由表及里，缩小范围，找出故障位置。 三、常见故障检修 1 ．输出过大的可能原因和解决方法： ( l ）导压管。检查导压管是否泄漏或堵塞；检查截止阀是否全开；检查气体导压管内是否有液体，液体导压管内是否有气休；检查变送器压力容室内有无沉积物. ( 2 ）变送器的电气连接。检查变送器的传感器组件连接情况．保证接插件接触处清洁；检查8 号插针是否可靠接表壳地. ． ( 3 ）变送器电路故障。用备用电路板代换检查、判断有故障的电路板及更换有故障的电路板. ( 4 ）检查电源的输出是否符合所需的电压值. 2 ．输出过小或无输出的可能原因和解决方法： ( 1 ）导压管。检查导压管是否泄漏或堵塞；检查液体导压管内是否有气体；检查变送器压力容室内有无沉积物；检查截止阀是否开全，平衡阀是否关严。 ( 2 ）变送器的电气连接。检查变送器传感器组件的引出线是否短接；保证接插件接触处清洁；检查各调节螺钉是否在控制范围内。
调节阀压差的确定
调节阀压差的确定 一、概述 在化工过程控制系统中，带调节阀的控制回路随处可见。在确定调节阀压差的过程中，必须考虑系统对调节阀操作性能的影响，否则，即使计算出的调节阀压差再精确，最终确定的调节阀也是无法满足过程控制要求的。 从自动控制的角度来讲，调节阀应该具有较大的压差。这样选出来的调节阀，其实际工 有人会问，一般控制条件在流程确定之后即要提出，而管道专业的配管图往往滞后，而且配管时还需要调节阀的有关尺寸，怎样在提调节阀控制条件时先进行管系的水力学计算呢？怎样进行管系的水力学计算，再结合系统前后总压差，最终在合理范围内确定调节阀压差，这就是本文要解决的问题。 二、调节阀的有关概念 为了让大家对调节阀压差确定过程有一个清楚的认识，我们需要重温一下与调节阀有关的一些基本概念。 1、调节阀的工作原理 如图1所示，根据柏努力方程，流体流经调节阀前后1-1和2-2截面间的能量守恒关系如下式所示。 ) 1(222 2 222111------+++=++f h g U rg P H g U rg P H
由于H 1=H 2,U 1=U 2，则有： 在流体阻力计算时，还有： 则有： 2 1当调节阀单位相对开度变化引起的相对流量变化是一个常数时，称调节阀具有直线流量特性。其数学表达式为： 其积分式为： 代入边界条件l=0时， Q=Qmin; l=lmax 时, Q=Qmin 。得： )2(2 1-------= rg P P h f 2)10(max max ------=l l kd Q Q d )11(max max -------+=常数l l k Q Q max min 1Q Q k - =max min Q Q = 常数
压力传感器工作原理
电阻应变式压力传感器工作原理细解 201１—10-14 １5：37元器件交易网 字号： 中心议题: 电阻应变式压力传感器工作原理 微压力传感器接口电路设计 微压力传感器接口系统得软件设计 微压力传感器接口电路测试与结果分析 解决方案： 电桥放大电路设计 AD7715接口电路设计 单片机接口电路设计 本文采用惠斯通电桥滤出微压力传感器输出得模拟变量，然后用IＮA11８放大器将此信号放大,用7７15A/D 进行模数转换，将转换完成得数字量经单片机处理,最后由LCD 将其显示，采用LM３34 做得精密5 V 恒流源为电桥电路供电,完成了微压力传感器接口电路设计,既能保证检测得实时性，也能提高测量精度。 微压力传感器信号就是控制器得前端，它在测试或控制系统中处于首位，对微压力传感器获取得信号能否进行准确地提取、处理就是衡量一个系统可靠性得关键因素.后续接口电路主要指信号调节与转换电路,即能把传感元件输出得电信号转换为便于显示、记录、处理与控制得有用电信号得电路。由于用集成电路工艺制造出得压力传感器往往存在:零点输出与零点温漂，灵敏度温漂,输出信号非线性,输出信号幅值低或不标准化等问题。本文得研究工作，主要集中在以下几个方面： (1）介绍微压力传感器接口电路总体方案设计、系统得组成与工作原理。
（2）系统得硬件设计，介绍主要硬件得选型及接口电路,包括Ａ/D 转换电路、单片机接口电路、1602显示电路。 (3）对系统采用得软件设计进行研究，并简要阐述主要流程图,包括主程序、A/Ｄ转换程序、16０2显示程序。 1 电阻应变式压力传感器工作原理 电阻应变式压力传感器就是由电阻应变片组成得测量电路与弹性敏感元件组合起来得传感器。当弹性敏感元件受到压力作用时，将产生应变，粘贴在表面得电阻应变片也会产生应变，表现为电阻值得变化。这样弹性体得变形转化为电阻应变片阻值得变化。把4 个电阻应变片按照桥路方式连接,两输入端施加一定得电压值，两输出端输出得共模电压随着桥路上电阻阻值得变化增加或者减小。一般这种变化得对应关系具有近似线性得关系。找到压力变化与输出共模电压变化得对应关系,就可以通过测量共模电压得到压力值。 当有压力时各桥臂得电阻状态都将改变，电桥得电压输出会有变化. 式中：Uｏ为输出电压，Ui 为输入电压。 当输入电压一定且ΔＲi 〈
压力和差压变送器详细使用说明
压力和差压变送器详细使用说明 （一）差压变送器原理与使用 本节根据实际使用中的差压变送器主要介绍电容式差压变送器。 1. 差压变送器原理 压力和差压变送器作为过程控制系统的检测变换部分，将液体、气体或蒸汽的差压(压力)、流量、液位等工艺参数转换成统一的标准信号(如DC4mA～20mA 电流)，作为显示仪表、运算器和调节器的输入信号，以实现生产过程的连续检测和自动控制。 差动电容式压力变送器由测量部分和转换放大电路组成，如图1.1所示。 图1.1 测量转换电路 图1.2 差动电容结构 差动电容式压力变送器的测量部分常采用差动电容结构，如图1.2所示。中心可动极板与两侧固定极板构成两个平面型电容H C和L C。可动极板与两侧固定极板形成两个感压腔室，介质压力是通过两个腔室中的填充液作用到中心可动极板。一般采用硅油等理想液体作为填充液，被测介质大多为气体或液体。隔离膜片的作用既传递压力，又避免电容极板受损。
当正负压力(差压)由正负压导压口加到膜盒两边的隔离膜片上时，通过腔室内硅油液体传递到中心测量膜片上，中心感压膜片产生位移，使可动极板和左右两个极板之间的间距不相对，形成差动电容，若不考虑边缘电场影响，该差动电容可看作平板电容。差动电容的相对变化值与被测压力成正比，与填充液的介电常数无关，从原理上消除了介电常数的变化给测量带来的误差。 2. 变送器的使用 （1）表压压力变送器的方向 低压侧压力口（大气压参考端）位于表压压力变送器的脖颈处，在电子外壳的后面。此压力口的通道位于外壳和压力传感器之间，在变送器上360°环绕。保持通道的畅通，包括但不限于由于安装变送器时产生的喷漆，灰尘和润滑脂，以至于保证过程通畅。图1.3为低压侧压力口。 图1.3 低压侧压力口 （2）电气接线 ①拆下标记“FIELD TERMINALS”电子外壳。 ②将正极导线接到“PWR/COMN”接线端子上，负极导线接到“-”接线端子上。注意不得将带电信号线与测试端子（test）相连，因通电将损坏测试线路中的测试二极管。应使用屏蔽的双绞线以获得最佳的测量效果，为了保证正确通讯，应使用24AWG或更高的电缆线。 ③用导管塞将变送器壳体上未使用的导管接口密封。 ④重新拧上表盖。 （3）电子室旋转 电子室可以旋转以便数字显示位于最好的观察位置。旋转时，先松开壳体旋转固定螺钉。 3. 投运和零点校验
中央空调压差旁通阀的介绍及作用
压差旁通阀 电动压差旁通阀 压差旁通阀分自力式压差旁通阀和电动压差旁通阀2种。 电动压差旁通阀是通过控制压差旁通阀的开度控制冷冻水的旁通流量，从而使供回水干管两端的压差恒定。广泛应用于中央空调集分水器之间,热力泵供回水之间,可有效保持设备不被损坏。 电动压差旁通阀常用于气体或液体系统，控制气体或液体管路与回路之间的压差。把电动压差旁通阀安装在系统水泵附件的旁通管路中，当系统压差增大而超过控制阀设定值时，阀门则进而开大，使更多的水流经旁通阀，从而使系统压差减小。相反，压差的减小导致阀门开度减小从而使系统压差增加。 自力式压差旁通阀 旁通阀又名自力式旁通压差阀，自力式自身压差控制阀 自力式自身压差控制阀（旁通式-C）在控制范围内自动阀塞为关闭状态，阀门两端压差超过预设值，阀塞即自动打开。并在感压膜的作用下自动调节开度，保持阀门两端压差相对恒定，依靠自身的压差工作，不需任何外来动力，性能可靠。 性能特点： 自力式自身压差控制阀为电动压差控制阀替代产品。 为安全可靠，解决了电动压差控制阀对电的信赖和电路出现问题造成机组损伤的机率，并且自力式自身压差控制阀便于安装，节省费用。 自力式自身压差控制阀的用途： 此经过，以保证机组流量不小于限制值。 自力式自身压差控制阀应用于集中供热系统中以保证某处散热设备不超压或不倒空。比如某系统高低差较大，且不分高低区系统，这时如按高处定压，低处散热设备可能压爆；如按低处定压，高处倒空。
这种情况如热源在低外可在进入高区分支水管加增压泵，回水管加压差阀使高区压力经过提升后，由阀门再降到低区回水压力；如热源在高处可进入低区供水管加装压差阀，回水加增压泵，使通过阀门压力降低的循环水能回到系统中。空调系统中旁通阀的作用和原理： 空调系统的的压差旁通阀是用在冷水机组的集水器与分水器之间的主管道上的，其原理是通过压差控制器感测集水器与分水器两端水压力，然后根据测试到的压力计算出差值，再由压差控制器根据计算出的差值与预先设定值进行比较决定输出方式，以控制阀门是增加开度或减少开度，从而来调节水量，以达到平衡主机系统的水压力的目的。 自力式自身压差控制阀的性能参数： 控制压差在 依靠压差自动工作，无须外接动力，运行安全稳定可靠。 介质温度：0--150℃。 公称压力：1.6Mpa 。 自力式自身压差控制阀的安装调试： 适用于分集水器之间 旁通管安装保护冷热源 适用于高层建筑分区供暖，安装于高区回水管避免高 区倒空和水垂 1、热源 2、循环水泵 3、系统补给水泵 4、自力式 自身压差控制阀 5、加压水泵 6、止回阀 7、后部补水压力调节阀 8、热用户
压力传感器工作原理
压力传感器 压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器，并广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 1、压阻式压力传感器原理与应用： 压阻式压力传感器是利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。压阻式传感器常用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的其他物理量（如液位、加速度、重量、应变、流量、真空度）的测量和控制。 压阻效应 当力作用于硅晶体时，晶体的晶格产生变形,使载流子从一个能谷向另一个能谷散射,引起载流子的迁移率发生变化，扰动了载流子纵向和横向的平均量，从而使硅的电阻率发生变化。这种变化随晶体的取向不同而异，因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。硅的压阻效应不同于金属应变计，前者电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变化，后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化（应变），而且前者的灵敏度比后者大50～100倍。 压阻式压力传感器结构 压阻式压力传感器采用集成工艺将电阻条集成在单晶硅膜片上,制成硅压阻芯片,并将此芯片的周边固定封装于外壳之内，引出电极引线。压阻式压力传感器又称为固态压力传感器，它不同于粘贴式应变计需通过弹性敏感元件间接感受外力，而是直接通过硅膜片感受被测压力的。硅膜片的一面是与被测压力连通的高压腔，另一面是与大气连通的低压腔。硅膜片一般设计成周边固支的圆形，直径与厚度比约为20～60。在圆形硅膜片(N型)定域扩散4条P杂质电阻条,并接成全桥，其中两条位于压应力区，另两条处于拉应力区，相对于膜片中心对称。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某一晶面的一定方向上扩散制作电阻条，两条受拉应力的电阻条与另两条受压应力的电阻条构成全桥。
差压式变送器调试方法
差压变送器在工厂有广泛的应用，为保证其正常运行及准确性，定期检查、校准是很有必要的。 现介绍一种不用拆除导压管就进行现场校准的方法。 一．准备工作: 我们知道差压变送器在应用中是与导压管相连接的，通常的做法，需要把导压管和差压变送器的接头拆开，再接入压力源进行校准。这样是很麻烦的，并且工作和劳动强度大，最担心的是拆装接头时把导压管扳断或出现泄漏问题。我们知道不管什么型号的差压变送器，其正、负压室都有排气、排液阀或旋塞；这就为我们现场校准差压变送器提供了方便，也就是说不用拆除导压管就可校准差压变送器。对差压变送器进行校准时，先把三阀组的正、负阀门关闭，打开平衡阀门，然后旋松排气、排液阀或旋塞放空，然后用自制的接头来代替接正压室的排气、排液阀或旋塞；而负压室则保持旋松状态，使其通大气。压力源通过胶皮管与自制接头相连接，关闭平衡阀门，并检查气路密封情况，然后把电流表(电压表)、手操器接入变送器输出电路中，通电预热后开始校准。 二.常规差压变送器的校准: 先将阻尼调至零状态，先调零点，然后加满度压力调满量程，使输出为 20mA,在现场调校讲的是快，在此介绍零点、量程的快速调校法。调零点时对满度几乎没有影响，但调满度时对零点有影响，在不带迁移时其影响约为量程调整量的1／5，即量程向上调整1mA，零点将向上移动约0.2mA,反之亦然。例如: 输入满量程压力为100Kpa,该读数为19.900mA,调量程电位器使输出为19.900+(20.000-19.900)*1.25=20.025mA.量程增加0.125mA，则零点增加1／5* 0．125=0.025.调零点电位器使输出为20.000mA.零点和满量程调校正常后，再检查中间各刻度，看其是否超差?必要时进行微调。然后进行迁移、线性、阻尼的调整工作。 三.智能差压变送器的校准
动态压差平衡阀的工作原理及使用方法
动态压差平衡阀的工作原理及使用方法 发布时间：2010-5-27 编辑：wenjie 来源：直接进论坛 动态压差平衡阀，亦称自力式压差控制阀、差压控制器、压差平衡阀等，它是用压差作用来调节阀门的开度，利用阀芯的压降变化来弥补管路阻力的变化，从而使在工况变化时能保持压差基本不变，它的原理是在一定的流量范围内，可以有效地控制被控系统的压差恒定，即当系统的压差增大时，通过阀门的自动关小动作，它能保证被控系统压差增大反之，当压差减小时，阀门自动开大，压差仍保持恒定。 动态压差平衡阀的工作原理： 该阀由阀体，阀盖，阀芯弹簧，控制导管，调压器组成，阀门安装在供热管路的回水管上，阀门上的工作腔通过控制管与供水管连接。消除外网压力波动引起的流量偏差，当供水压力P1增大，则供水压差P1-P3增大，感压膜带动阀芯下移关小阀口，使P2增大,从而维持P1-P2的恒定。当供水压力P1减小则感压膜带动阀芯上移，P2减小，使P1-P2恒定不变。无论管路中压力怎样变化，动态压差平衡阀均可维持施加于被控对象压差和流量恒定。 动态压差平衡阀的使用方法： 1、介质流动方向应与阀体箭头方向一致； 2、该阀应安装在回水管上，阀上接导压管，导压管的另一端与供水管连接，建议在导压管供水端安装1/2"球阀，以便启动消除堵塞功能； 3、在导压管前的供水管上应安装过滤网，避免水质太差造成该阀失去自动调节功能； 4、供水管和该阀前的回水管应分别装设压力表，便于调节控制压差; 5、如发现该系统流量过大或过小，可能的原因是管道元件安装时的杂物卡阻在阀塞上，可将1/2"球阀关闭3—5分钟，这时如果是较轻堵塞，即可自动消除，如还不能消除，则要拆开阀门[1]检查消除堵塞物； 6、控制压差调节方法：逆时针方向调节调压阀杆，观察压差。
压力传感器工作原理
压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器，并广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 1、应变片压力传感器原理与应用： 在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。 1．1、金属电阻应变片的内部结构：它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 1．2、电阻应变片的工作原理：金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示： 式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m） S——导体的截面积（cm2） L——导体的长度（m）
压力变送器工作原理
罗斯蒙特3051 智能型压力变送器 工作原理 工作时，高、低压侧的隔离膜片和灌充液将过程压力传递给中心的灌充液，中心灌充液将压力传递到δ- 室传感器中心的传感膜片上。传感膜片是一个张紧的弹性元件，其位移随所受压差而变化（对于GP表压变送器，大气压力如同施加传感膜片的低压则一样，AP绝压变送器低压侧始终保持一个参考电压）。传感膜片的最大位移量为0.004英寸（0.10毫米）且位移量与压力成正比，两侧的电容极板检测传感膜片的位置。传感膜片和电容极板之间的电容的差值被转换成相应的电流，电压或数字HATR输出信号。 线路板模块 变送器线路板模块采用专用集成电路（ASICS）和表面封装技术。 线路块接收来自传感器膜头的数字信号和修正系数后，对信号进行修正和显性化。线路板模块的输出部分将数字信号转换成一个模拟信号输出，并可与HATR手操器通讯。可选的夜晶表头插入线路板上，可
显示以压力工程单位或百分比为单位的数字输出。夜晶表头适用于标准变送器和低功耗变送器。 数据组态 组态数据存贮在变送器线路板上的永久性EEPROM存贮器中。变送器断电数据仍能保存，因此变送器一通电力可以工作。 数/模转换和信号传送 过程变量以数字方式存贮，可进行精确的修正和工程单位转换，之后经修正的数据被转换成一个模拟输出信号。HATR手操器存取传感器的数字信号，而不需要数/模转换从而达到更高精度。 通讯模式 1151型智能变送器采用HATR协议通讯，该协议采用工业标准bell202频移键控（FSK）技术，将一个高频信号叠加在电流输出信号上实现远程通讯。而不影响回路的一致性。 软件功能 HATR协议使用户很容易对1151智能型压力变送器进行组态，测试和具体设置。 组态 1151智能型可以很容易地用HATR手操器进行组态。组态包括两个方面。第一，对变送器可操作参数的设置，包括设置：·零点和量程设置点 ·线性或平方根输出 ·阻尼
压差阀
压差阀 目录 ZYC型自力式压差控制阀 低真空电磁压差充气阀DYC-Q 压差旁通平衡阀-800X压差旁通平衡阀 压差旁通平衡阀 压差旁通阀-800X压差旁通阀 无压差电磁阀-ZCT无压差电磁阀 电磁真空压差式充气阀DYC-JQ、GYC-JQ 自力式压差控制阀-ZYC自力式压差控制阀 自力式压差控制阀ZYC 自力式差压调节阀-ZZV自力式差压调节阀 自力式差压调节阀-ZZYW型自力式差压调节阀
ZYC型自力式压差控制阀 一、产品[自力式压差控制阀]的详细资料： 产品型号：ZYC型 产品名称：自力式压差控制阀 产品特点：ZYC型自力式压差控制阀，是一种利用介质自身的压力变化进行自我控制而保持流经该被控系统介质压差不变的阀门。适用于供暖方式采用双管系统的压差控制，保证系统基本不变，降低噪音，平衡阻力，消除热网和水力失调。 二、主要技术参数： 型号公称压力壳体实验压力 压差控制范围 定压差型可调压差型ZYC-16一H3T16MPa 2.4MPa10KPa、20KPa、30KPa10.30KPa 三、ZYC型自力式压差控制阀主要外型尺寸(法兰连接尺寸按GB4216规定)： DN mm 连接方式 L mm H(mm)流量 m3／h 适用介质介质温度 主要零 件材料定压差型可调压差型 15 螺纹1109514502-1 水0～100℃ 阀体、上盖和 下盖 为铸铁、阀芯 201101101500.3-1.5 2511513016505-2
为铜、膜片为尼龙强化橡胶、弹簧为不锈钢 32 法兰1301401901-440 20019034015-650 2152053552-865 2302403903-1280 2753005005-20100 29035055010-3012531038058015-45订货须知： 一、①ZYC 型自力式压差控制阀产品名称与型号②ZYC 型自力式压差控制阀口径③ZYC 型自力式压差控制阀是否带附件二、若已经由设计单位选定公司的ZYC 型自力式压差控制阀型号，请按ZYC 型自力式压差控制阀型号 三、当使用的场合非常重要或环境比较复杂时,请您尽量提供设计图纸和详细参数， 相关产品： WM341系列隔膜可调式减压阀 波纹管式减压阀 T44H/Y 型波纹管减压阀 YZ11X 直接作用薄膜式水用减压阀 直接作用薄膜式减压阀 内螺纹活塞式蒸汽减压阀 Y45H/Y 型手动双座蒸汽减压阀 Y945H/Y 型电动双座蒸汽减压阀 YB43X 固定比例式减压阀 比例式减压阀 高灵敏度蒸汽减压阀
空调冷冻水系统压差调节阀的选择计算
空调冷冻水系统压差调节阀的选择计算在中央空调管路中，对于冷水机组来说冷冻水流量的减小是相当危险的。在蒸发器设计中，通常一个恒定的水流量（或较小范围的波动）对于保证蒸发器管内水流速的均匀是重要的，如果流量减小，必然造成水流速不均匀，尤其是在一些转变（如封头）处更容易使流速减慢甚至殂成不流动的“死水”由于蒸发温度极低在蒸发器不断制冷的过程中，低流速水或“死水”极容易产生冻结的情况，从而对冷水机组造成破坏。因此，冷水机能的流量我们要求基本恒定的。但从另一方面，从末端设备的使用要求来看，用户则要求水系统作变化量运行以改变供冷（热）量的多少。这两者构成了一对矛盾，解决此矛盾最常用的方法是在供回水管上设置压差旁通阀，压差旁通阀工作原理是：在系统处于设计状态下，所有设备都满负荷运行时，压差旁通阀开度为零（无旁通水流量），这时压差控制器两端接口处的压力差（又称用户侧供，回水压差）P0即是控制器的设定压差值。当末端负荷变小后，末端的两通阀关小，供回水压差P0将会提高而超过设定值，在压差控制器的作用下，压差旁通阀将自动打开，由于压差旁通阀与用户侧水系统并联，它的开度加大将使供回水压差P0减小直至达到P0时才停止，部分水从旁通阀流过而直接进入回水管，与用户侧回水混合后进入水泵和冷水机组，这样通过冷水机组的水量是不变化的。水泵的运行有个高工作效率点，流量的变化使电机在高效率点处左右移动，但最终的结果，只要管路特性不变化，水泵会自动调节到高效率工作点，我们可以通过调节管路特性去改变水泵的工作效率点，这样也就是说，在流量的变化的时候，水泵要不断的改变自己的运行状态，这导致了电流不段的变化（变大或者变小），这对电机的运行都是有害的，变频泵的电机容易烧毁也就是这个结果，因此，在一般的情况下，最好能使水泵在一个稳定的状态运行，这就要求我们用旁通，无论上面的负荷怎样变化，水泵都能在稳定的流量下运行，而不会导致电机的电流不段变化，使电机的寿命降低！ 为保证空调冷冻水系统中冷水机组的流量基本恒定；冷冻水泵运行工况稳定，一般采用的方法是：负荷侧设计为变流量，控制末端设备的水流量，即采用电动二通阀作为末端设备的调节装置以控制流入末端设备的冷冻水流量。在冷源侧设置压差旁通控制装置以保证冷源部分冷冻水流量保持恒定，但是在实际工程中，由于设计人员往往忽视了调节阀选择计算的重要性，在设计过程中，一般只是简单的在冷水机组与用户侧设置了旁通管，其旁通管管径的确定以及旁通调节阀的选择未经详细计算，这样做在实际运行中冷水机组流量的稳定性往往与设计有较大差距，旁通装置一般无法达到预期的效果，为将来的运行管理带来了不必要的麻烦，本文就压差调节阀的选择计算方法并结合实际工程作一简要分析。 一、压差调节装置的工作原理 压差调节装置由压差控制器、电动执行机构、调节阀、测压管以及旁通管道等组成，其工作原理是压差控制器通过测压管对空调系统的供回水管的压差进行检测，根据其结果与设定压差值的比较，输出控制信号由电动执行机构通过控制阀杆的行程或转角改变调节阀的开度，从而控制供水管与回水管之间旁通管道的冷冻水流量，最终保证系统的压差恒定在设定的压差值。当系统运行压差高于设定压差时，压差控制器输出信号，使电动调节阀打开或开度加大，旁通管路水量增加，使系统压差趋于设定值；当系统压差低于设定压差时，电动调节阀开度减小，旁通流量减小，使系统压差维持在设定值。 二、选择调节阀应考虑的因素
压电式压力传感器原理
压电式压力传感器原理、特点及应用 压电式压力传感器的原理 压电式压力传感器的原理主要是压电效应，它是利用电气元件和其他机械把待测的压力转换成为电量，再进行相关测量工作的测量精密仪器，比如很多压力变送器和压力传感器。压电传感器不可以应用在静态的测量当中，原因是受到外力作用后的电荷，当回路有无限大 的输入抗阻的时候，才可以得以保存下来。但是实际上并不是这样的。因此压电传感器只可以应用在动态的测量当中。它主要的压电材料是：磷酸二氢胺、酒石酸钾钠和石英。而石英呢，其实是一种天然的晶体，而压电效应就是在此晶体的基础上发现的。在规定的范围里， 压电性质是不会消失，而是一直存在的。但是如果温度在这个规定的范围之外，压电性质就会彻底地消失不见。当应力发生变化的时候，电场的变化很小很小，其他的一些压电晶体就会替代石英。酒石酸钾钠，它是具有很大的压电系数和压电灵敏度的，但是，它只可以使用在室内的湿度 和温度都比较低的地方。磷酸二氢胺是一种人造晶体，它可以在很高的湿度和很高的温度的环境中使用，所以，它的应用是非常广泛的。随着技术的发展，压电效应也已经在多晶体上得到应用了。例如：压电陶瓷，铌镁酸压电陶瓷、铌酸盐系压电陶瓷和钛酸钡压电陶瓷等等都包括在内。
压电式压力传感器的特点 以压电效应为工作原理的传感器，是机电转换式和自发电式传感器。它的敏感元件是压电的材料制作而成的，而当压电材料受到外力作用的时候，它的表面会形成电荷，电荷会通过电荷放大器、测量电路的放大以及变换阻抗以后，就会被转换成为与所受到的外力成正比关系的电量输出。 它是用来测量力以及可以转换成为力的非电物理量，例如：加速度和压力。它有很多优点：重量较轻、工作可靠、结构很简单、信噪比很高、灵敏度很高以及信频宽等等。但是它也存在着某些缺点：有部分电压材料忌潮湿，因此需要采取一系列的防潮措施，而输出电流的响应又比较差， 那就要使用电荷放大器或者高输入阻抗电路来弥补这个缺点，让仪器更好地工作。 压电式压力传感器的应用 压电式压力传感器的应用领域很广泛：电声学、生物医学和工程力学等等。它能够测量发动机里面的燃烧压力，也能够应用在军事方面。它可以测量在膛中的枪炮子弹在击发的那一刻，膛压的改变量以及炮口所受到的冲击波压力。它能够测量很小的压力，也能够测量大 的压力。由于它的使用寿命很长、重量较轻、体积较小、结构较简单，因此它所涉及的领域远远不止这些。在对建筑物、桥、汽车和飞机等的冲击和震动的测量，也是非常广泛的。特别是在宇航和航空的领域
压力变送器的工作原理
压力变送器的工作原理 压力变送器的工作原理 压力变送器主要由测压元件传感器（也称作压力传感器）、放大电路和支持结构件三类组成。它能将测压元件传感器测量到的气体、液体等物理压力参数变化转换成电信号(如4~20mA等)，以提供指示报警仪、记载仪、调理器等二次仪表进行显示、指示和调整。 压力变送器用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力，然后转换为成4～20mA 信号输出。 压差变送器也称差压变送器，主要由测压元件传感器、模块电路、显示表头、表壳和过程连接件等组成。它能将接收的气体、液体等压力差信号转变成标准的电流电压信号，以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。 差压变送器根据测压范围可分成一般压力变送器（0.001MPa～20MPA）和微差压变送器（0～30kPa）两种。 差压变送器的测量原理是：流程压力和参考压力分别作用于集成硅压力敏感元件的两端，其差压使硅片变形（位移很小，仅μm级），以使硅片上用半导体技术制成的全动态惠斯登电桥在外部电流源驱动下输出正比于压力的mV级电压信号。由于硅材料的强性极佳，所以输出信号的线性度及变差指标均很高。工作时，压力变送器将被测物理量转换成mV级的 电压信号，并送往放大倍数很高而又可以互相抵消温度漂移的差动式放大器。放大后的信号经电压电流转换变换成相应的电流信号，再经过非线性校正，最后产生与输入压力成线性对应关系的标准电流电压信号。 压力传感器工作原理 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用 1 、应变片压力传感器原理与应用 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式
压力传感器工作原理
电阻应变式压力传感器工作原理细解 2011-10-14 15:37元器件交易网 字号： 中心议题： 电阻应变式压力传感器工作原理 微压力传感器接口电路设计 微压力传感器接口系统的软件设计 微压力传感器接口电路测试与结果分析 解决方案： 电桥放大电路设计 AD7715接口电路设计 单片机接口电路设计 本文采用惠斯通电桥滤出微压力传感器输出的模拟变量，然后用INA118放大器将此信号放大，用7715A/D 进行模数转换，将转换完成的数字量经单片机处理，最后由LCD 将其显示，采用LM334 做的精密5 V 恒流源为电桥电路供电，完成了微压力传感器接口电路设计，既能保证检测的实时性，也能提高测量精度。 微压力传感器信号是控制器的前端，它在测试或控制系统中处于首位，对微压力传感器获取的信号能否进行准确地提取、处理是衡量一个系统可靠性的关键因素。后续接口电路主要指信号调节和转换电路，即能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路。由于用集成电路工艺制造出的压力传感器往往存在：零点输出和零点温漂，灵敏度温漂，输出信号非线性，输出信号幅值低或不标准化等问题。本文的研究工作，主要集中在以下几个方面：
(1)介绍微压力传感器接口电路总体方案设计、系统的组成和工作原理。 (2)系统的硬件设计，介绍主要硬件的选型及接口电路，包括A/D 转换电路、单片机接口电路、1602显示电路。 (3)对系统采用的软件设计进行研究，并简要阐述主要流程图，包括主程序、A/D 转换程序、1602显示程序。 1 电阻应变式压力传感器工作原理 电阻应变式压力传感器是由电阻应变片组成的测量电路和弹性敏感元件组合起来的传感器。当弹性敏感元件受到压力作用时，将产生应变，粘贴在表面的电阻应变片也会产生应变，表现为电阻值的变化。这样弹性体的变形转化为电阻应变片阻值的变化。把4 个电阻应变片按照桥路方式连接，两输入端施加一定的电压值，两输出端输出的共模电压随着桥路上电阻阻值的变化增加或者减小。一般这种变化的对应关系具有近似线性的关系。找到压力变化和输出共模电压变化的对应关系，就可以通过测量共模电压得到压力值。 当有压力时各桥臂的电阻状态都将改变，电桥的电压输出会有变化。 式中：Uo 为输出电压，Ui 为输入电压。 当输入电压一定且ΔRi <