压力仪表基础知识
压力仪表基础知识
压力仪表基础知识一、引言压力仪表是工业生产中常用的一种测量仪器，用于测量液体、气体等介质的压力。
它在工业控制、工艺监测等领域起着至关重要的作用。
本文将介绍压力仪表的基础知识，包括其分类、工作原理和常见故障及解决方法。
二、压力仪表分类压力仪表主要分为机械式压力仪表和电子式压力仪表两大类。
1. 机械式压力仪表机械式压力仪表是利用机械结构将压力转换为位移或力的大小，再通过指针或刻度盘显示压力数值。
常见的机械式压力仪表有压力表和差压表。
- 压力表：通过弹簧或膜片等机械结构将压力转换为位移，再通过指针指示压力数值。
常用于测量液体或气体的压力，广泛应用于工业生产中。
- 差压表：通过测量流体两侧的压力差来间接测量流量。
常用于管道流体的控制和监测，如液位计、流量计等。
2. 电子式压力仪表电子式压力仪表是利用压阻、电容、电感等电子元件来测量压力，并通过显示屏显示压力数值。
常见的电子式压力仪表有压阻式压力传感器和压电式压力传感器。
- 压阻式压力传感器：利用压阻效应来测量压力，将电阻值的变化转换为电压信号。
具有高精度、高稳定性等优点，广泛应用于工业自动化控制领域。
- 压电式压力传感器：利用压电效应来测量压力，将压力转换为电荷量或电压信号。
具有灵敏度高、响应速度快等优点，常用于高精度的压力测量。
三、压力仪表工作原理压力仪表的工作原理根据不同的类型有所差异。
以压力表为例，其工作原理如下：1. 机械式压力仪表工作原理机械式压力仪表通过压力作用于弹簧或膜片等机械结构，使其发生位移或变形。
位移或变形转化为指针的旋转或刻度盘的变化，从而显示压力数值。
2. 电子式压力仪表工作原理电子式压力仪表通过压阻式或压电式压力传感器测量压力，并将压力转换为电阻值或电荷量。
然后，通过电路处理和放大，将压力信号转换为与压力成正比的电压或电流信号。
最后，通过显示屏显示压力数值。
四、常见故障及解决方法压力仪表在使用过程中可能会出现一些故障，常见故障及解决方法如下：1. 压力读数不准确：可能是由于压力仪表的零点偏移或量程漂移引起的。
仪表基础知识温度和压力
第一单元：
温度测量仪表
仪表基础知识温度和压力
温度测量的基本概念
温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只 能通过物体随温度变化的某些特性来间接测 量。
仪表基础知识温度和压力
第一章：温度测量仪表的分类 第二章：几种常用的温度检测元件 第三章：温度检测元件的选型规定
仪表基础知识温度和压力
仪控基础知识
仪表分类概述
通过对仪控基础知识的了解，可以掌握如下 知识：
1、工业生产中需要控制的主要参数。 2、主要现场检测仪表的工作原理和特点类概述
检测与过程控制仪表（通常称自动化仪表）分类方法很多，根 据不同原则可以进行相应的分类。例如按仪表所使用的能源分 类，可以分为气动仪表、电动仪表和液动仪表。按仪表组合形 式，可以分为基地式仪表、单元组合仪表和综合控制装置；按 仪表安装形式，可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表；随 着计算机系统的发展，根据仪表是否引入计算机系统又可以分 为智能仪表与非智能仪表。根据仪表信号的形式可分为模拟仪 表和数字仪表。
按热电偶的用途不同，常制成以下几种形式。 A、普通型热电偶 普通型热电偶是应用最多的，主要用来测量气体、蒸汽
和液体等介质的温度。根据测温范围及环境的不同，所用的热电偶电 极和保护套管的材料也不同，但因使用条件基本类似，所以这类热电 偶已标准化、系列化。按其安装时的连接方法可分为螺纹连接和法兰 连接两种。 B、铠装热电偶 铠装热电偶又称缆式热电偶，是由热电极、绝缘材料和金 属保护管三者结合，经拉制而成一个坚实的整体。 铠装热电偶有单支（双芯）和双支（四芯）之分，其测量端有露头型、 接壳型和绝缘型三种基本形式。
仪表基础知识温度和压力
热电偶冷端温度补偿
由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温 点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用 补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内， 连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延长热电 极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除 冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。 在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错。
压力检测及仪表培训讲义
2.4 压力计的选用及安装
1．测压点的选择
➢要选在被测介质直线流动的管段部分，不要选在 管路拐弯、分又、死角或其他易形成旋涡的地方
➢取压点与流动方向垂直，取压管内端面与生产设 备连接处的内壁保持平齐，不应有凸出物或毛刺
➢测量液体压力时，取压点应在管道的下部，使导 压管内不积存气体；测量气体压力时，取压点应 在管道上方，使导压管内不积存液体
4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19
根据国家标准取相邻大一级的系列值
2.4 压力计的选用及安装
3．仪表精度级的选取
仪表的精度主要是根据生产允许的最大测量误差来 确定，选择过高精度等级会造成不必要的浪费
在满足工艺要求的前提下，应尽可能选用精度较低 、价廉耐用的仪表 就地指示用弹性压力表，选用1.0、1.5或2.5级 压力变送器精度为0.2级～0.5级
第2章 压力检测及仪表
2.1 概述 2.2 弹性式压力计 2.3 电气式压力计
➢霍尔片式压力传感器 ➢压变片式压力传感器 ➢压阻式压力传感器 ➢力矩平衡式压力变送器 ➢电容式压力变送器
2.4 压力计的选用及安装
2.1 概述
压力是化工生产过程中重要的操作参数之一
➢高压聚乙烯
150MPa
➢合成氨
15Mpa或32Mpa
2.3 电气式压力计
2．工作过程
2.3 电气式压力计
压力仪表的测量原理及种类介绍
三、压力单位
过去采用的压力单位“工程大气压力” （kgf/cm2）、“毫米汞柱”（mmHg）、 “毫米水柱”（mmH2O）、“物理大气 压”（atm）、“巴”（bar）、“PSI” 等均应改成法定计量单位帕。见教材p96表 5-1 1 kgf/cm2 = 0.9807×105Pa 1 mmH2O = 0.9807×10Pa 1 mmHg = 1.332×102Pa 1 atm = 1.01325×105Pa 1 bar=105Pa 1 PSI=6.89×103Pa
1
h1 h 2
t
(h
'
h2)
'
修正方法：
h1 h 2
g gn
(h
'
1
h2)
'
标准重力 加速度
4、安装误差 当U形管安装不垂直时将会产生安装误差。 例如U形管倾斜5°时，液面高度差h的读数相对于实 际值要偏大约0.38％。
5.3 弹性式压力计
根据弹性元件受压后产生变形和压力大小有确 定关系的原理制成。 适用范围（0-103Mpa),结构简单，广泛应用。 包括：金属膜片式（包括膜片式）、波纹管式 和弹簧管式。 一、弹性元件的特性 三、膜片和膜盒 四、波纹管 五、弹簧管
单圈弹簧管是弯成 270度圆弧的空心金
属管，其截面为扁
圆形或椭圆形等。
弹簧管的各种横截面图
扁圆形
椭圆形
半圆形 扁圆形
双圆形
八字形
厚壁扁圆形
弹簧管是弹簧管压力计的主要元件．各种形式的弹 簧管如图所示． 弹簧管及其横截面
扁圆 椭圆
单圈
平面螺旋型
空间螺旋形
工作原理：弯曲的弹簧管是一根空心的管子，其 自由端是封闭的，固定端焊在仪表的外壳上，
压力检测仪表ppt课件精选全文
两千多年以前，希腊学者阿基米德为了 鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王冠的体 积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他 跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水 向外溢，他忽然想到：
物体浸在液体中的体积，不就是物体排 开液体的体积吗？
课堂教学展示 进 行 新 课
知识点一 探究浮力的大小
演示
课堂教学展示 随 堂 演 练
1.把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没
在水中，它们受到的浮力（ B ）。
A．相等
B．铝球的比铁球大
C．铝球的比铁球小 D．浮力都等于重力
2.如图所示，体积相同，密度不同的铅球、铁球、铝
球浸没在水中不同深度的地方，则（ C ）
A.铝球受到的浮力最大，因为 它浸入液体的深度最大
水面相比（不计塑料袋和细线的重量）（ A ）。
A.比烧杯中的水面高 B.比烧杯中的水面低 C.与烧杯中的水面相平
F浮=9－6=3N F浮<G，水袋漂浮
D.无法判断高低
课后反馈总结 布 置 作 业
1.从课后习题中选取； 2.完成练习册本课时的习题。
课后反馈总结 想 想 做 做
通过图示的操作，体验“物体排开液体的体积越大， 它所受的浮力就越大”这个结论。（见教材P53）
②压力差法：F浮= F向上－F向下 压力差是浮力产生的原因，浮力的实质 是液体对物体各个表面压力的合力。
③称重法：F浮= G－F拉 用测力计测出物体的重力G，读出物体浸入在 液体中时测力计的示数F拉，二者的差值即物体 受到的浮力。
例题1
某同学在实验室里将体积为1.0×10-3m3的实心正方体木 块放入水中，如图所示，静止时，其下表面距水面0.06m。请 根据此现象和所学的力学知识，计算出两个与该木块有关的物 理量。(不要求写计算过程，g取10N/kg) （1）________； （2）______
压力检测及仪表知识
单位
帕(Pa)
帕(Pa)
1
巴(bar)
105
工程大气压 105
kgf/cm2
巴(bar)
10-5 1 1
工程大气压 kgf/cm2
10-5 1 1
标准大气压 毫米水柱
(atm)
(H2Om m)
10-5
0.1
1
104
0.97
104
毫米汞柱 Hg mm
0.0075 750 736
标准大气压 (atm) 毫米水柱 (H2Omm) 毫米汞柱 Hg mm
E
R2 bh
(1
a2 b2 ) k2
弹簧管
一．弹簧管压力表 ○ 结构简单，使用方便，价格低 廉，使用范围广，测量范围宽 ○ 可测负压、微压、低压、中压 和高压 ○ 精度有0.5、1.0、1.5、2.5等
电远传式弹簧压 力仪表
霍尔压力传感器 电感式压力传感器
电气式检测
A
电气式压力检测方法一般是用 压力敏感元件直接将压力转换 成电阻、电荷量等电量的变化。
B
能实现压力－电量转换的压敏 元件主要有压电材料、应变片 和压阻元件。
压力变送器
压电式压力传感器
压电效应原理：压电材料受压时会在其表面 产生电荷，其电荷量与所受的压力成正比。
压电材料：单晶体、多晶体
特点：结构简单、紧凑，小巧轻便，工作可 靠，线性度好，频率响应高，量程范围广
应变式压力传感器
0 1
h1
A2 A1
l
h2 l sin
PB
g(h1
h2)
g( A1 A2
sin )l
倾斜角度越小，L越长，测量灵敏度就越高； A 但不可太小，否则液柱易冲散，读数较困难，
压力仪表理论知识1
压力检测及仪表
内容提要
压力的概念与压力单位 压力仪表种类及工作原理 压力、差压变送器种类及工作原理 压力计的选择、校验与安装
1
压力测量的意义
化工生产中，通常遇到压力和真空度的测量。 若压力不符合要求，不仅会影响生产效率，降低产 品质量，还会造成严重生产事故。化学反应中，压 力既影响物料平衡关系，也影响化学反应速度。所 以，压力的测量与控制，对保证生产过程正常进行 ，达到高产、优质、低消耗和安全是十分重要的。 测量压力的仪表常称压力表或压力计，测量真空度 的仪表称为真空表或负压计。根据生产工艺的不同 要求，测压仪表可对被测压力进行指示、记录，也 可以带有远传报警控制等装置。
量程调整：改变调整螺钉8在扇形齿轮的槽孔中位
置，以改变传动放大机构的放大倍数，实现压力表 量程的调整。
变差校正：游丝7始终给中心齿轮施加一个微小的
力矩，使中心齿轮和扇形齿轮始终有一侧齿面啮合， 以克服齿轮传动啮合间隙而产生的仪表变差。
注意：弹簧管自由端B的位移量一般很小，直接显示有困难， 所以必须通过放大机构才能指示出来。 警惕！ 在化工生产过程中，常需要把压力控制在某一范围内， 即当压力低于或高于给定范围时，就会破坏正常工艺条件， 甚至可能发生危险。这时就应采用带有报警或控制触点的压 力表。将普通弹簧管压力表稍加变化，便可成为电接点信号 压力表，它能在压力偏离给定范围时，及时发出信号，以提 醒操作人员注意或通过中间继电器实现压力的自动控制。
缺点
结构较复杂，价格较贵。
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二、弹性式压力计
定义
弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件， 在被测介质压力的作用下，使弹性元件受压后 产生弹性变形的原理而制成的测压仪表。 具有结构简单、使用可靠、读数清晰、牢 固可靠、价格低廉、测量范围宽以及有足够的 精度等优点。 可用来测量几百帕到数千兆帕范围内的压 力。
压力仪表基础知识培训课件
了被测压力的大小。
§电容式压力传感器：将压力转换为电容量的 变化，然后进行测量。
§测量膜盒一般填充硅油。中心感应片和两边 固定弧形电极。当被测压力作用在隔离膜片 上时通过硅油传递压力，引到中间感应膜片， 使之产生位移，这样中间膜片到俩膜片距离 不相再等，使俩边
§ 普通压力表
精密压力表
§远传式压力表
电接点压力表
§有的压力表背后有个小圆孔这是起 什么作用的？
§当压力表测量气体或有毒液体时，在它的表壳背后有一个安全
孔（有黑色的橡胶垫堵着），这样当弹簧管渗漏，损坏时，表 壳内的压力会把安全阀顶开，防止壳体内的压力冲破正面的玻 璃伤人。
§ 膜式压力计：膜式压力计分为膜片压 力计和膜盒压力计两种。前者主要用于 测量腐蚀性介质或非凝固、非结晶的粘 性介质的压力；后者常用于测量气体的 微压或负压。它们的敏感元件分别是膜 片和膜盒 。
§电气式压力计组成：压力传感器、测量电路和信号 处理装置。
§电气式压力计的种类很多，分类方式也不尽相同。 从压力转换成电量的途径来看，可分为电阻式、电 容式、电感式等等；还有电磁效应、压阻效应、压 电效应、光电效应等等。
§电阻应变片式压力传感器
被测压力作用于弹性敏感元件上，使它产生变形，在 其变形的部位粘贴有电阻应变片，电阻应变片感受被测 压力的变化，按这种原理设计的传感器称为电阻应变片 式压力传感器。
﹝3﹞活塞式压力计
§活塞式压力计：将被测压力转换成活塞上 所加平衡砝码的重量进行测量。
§活塞式压力计是基于帕斯卡定律及流体静 力学平衡原理产生的一种高准确度、高复 现性和高可信度的标准压力计量仪器 .
﹝4﹞电气式压力计
§电气式压力计：电气式压力计通常是将压力的变化 转换为电阻、电感或电势等电量的变化，构成各种 压力传感器。由于它输出的是电量，便于信号远传， 尤其是便于与计算机连接组成数据自动采集系统， 所以得到了广泛的应用，极大地推进了自控技术的 发展。
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压力仪表基础知识
1、大气压：地球表面上的空气柱因重力而产生的压力。
它和所处的海拔高度、纬度及气象状况有关。
2、差压（压差）：两个压力之间的相对差值。
3、绝对压力：介质（液体、气体或蒸汽）所处空间的所有压力。
绝对压力是相对零压力而言的压力。
4、表压力（相对压力）：如果绝对压力和大气压的差值是一个正值，那么这个正值就是表压力，即表压力=绝对压力-大气压＞0。
5、负压（真空表压力）：和表压力相对应，如果绝对压力和大气压的差值是一个负值，那么这个负值就是负压力，即负压力=绝对压力-大气压＜0。
也称为真空度
6、静态压力：一般理解为不随时间变化的压力，或者是随时间变化较缓慢的压力，即在流体中不受流速影响而测得的表压力值。
7、动态压力：和静态压力相对应，随时间快速变化的压力，即动压是指单位体积的流体所具有的动能大小。
通常用1/2&rho&nu2计算。
式中&rho流体密度；v流体运动速度。
8、为什么液注高度也可表示压力：压力等于液柱高度、液体密度和重力加速度的乘积。
液体的密度在一定温度下是不变的，所以压力也可以用液柱高度。
9、压力单位与法定压力单位Pa之间换算关系
1工程大气压即1kgf/cm2=（9.80665×104）Pa&asymp
（9.81×104）Pa；
1物理工程大气压（atm）=（101325）Pa&asymp（1.0133×105）Pa；
1巴（bar）=（1000）mbar=（105）Pa。
10、压力开关是一种简单的（压力控制装置），当被测压力达到额定值时，压力开关可发出（警报或控制）信号。
11、压力开关的工作原理是：当被测压力超过额定值时，弹性元件的自由端（产生位移），直接或经过比较后推动（开关元件），改变（开关元件）的通断状态，达到控制被测压力的目的。
12、压力开关采用的弹性元件有（单圈弹簧管）、（膜片）、（膜盒）及（波纹管）等。
开关元件有（磁性开关）、（水银开关）、（微动开关）等。
13、压力开关的开关形式有（常开式）和（常闭式）两种。
14、压力开关的调节方式有（两位式）和（三位式）两种。