壓力檢測(cè)儀表和變送器-全文預(yù)覽
【正文】 將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成應(yīng)變片電阻值的變化，然后經(jīng)過橋式電路得到毫伏級(jí)的電量輸出，供顯示儀表顯示被測(cè)壓力或經(jīng)放大電路轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)后，再傳送到記錄儀和調(diào)節(jié)器等儀表。 彈簧管壓力表除普通型外，還有一些是具有特殊用途的，例如耐腐蝕的氨用壓力表、禁油的氧用壓力表等。 由上述可如，彈簧管自由端將隨壓力的增大而向外伸張。此位移量就相應(yīng)于某一壓力值。 它的截面呈扁圓形或橢圓形，橢圓的長(zhǎng)軸2a與圖面垂直的彈簧管的中心軸O相平行。彈簧管壓力表是單圈彈簧壓力表的簡(jiǎn)稱。178。178。屬于應(yīng)于這類方法的儀表有液柱式壓力計(jì)和活塞式壓力計(jì)；將被測(cè)壓力通過一些隔離元件（如彈性元件）轉(zhuǎn)換成一個(gè)集中力，并在測(cè)量過程中用一個(gè)外界力（如電磁力或氣動(dòng)力）來平衡這個(gè)未知的集中力，然后通過對(duì)外界力的測(cè)量而得知被測(cè)壓力的機(jī)械力平衡法。因此，在工程上無特別說明時(shí)，所提的壓力均指表壓力或真空度。 P真 =P大P絕178。絕對(duì)壓力是指介質(zhì)所受的實(shí)際壓力?？傊?，應(yīng)根據(jù)不同情況（如高溫、低溫、腐蝕、結(jié)晶、沉淀、粘稠等）采取相應(yīng)的防護(hù)措施。應(yīng)安裝在易于觀察和檢修的地方，安裝地點(diǎn)應(yīng)力求避免振動(dòng)和高溫影響。例如選在被測(cè)介質(zhì)流動(dòng)平穩(wěn)的部位，而不應(yīng)太靠近有局部阻力或其它受干擾的地方，即不要選在管道拐彎、分叉、死角或其它易形成漩渦的地方。因此在選用時(shí)，只能選用與計(jì)算值相近的標(biāo)準(zhǔn)值作為儀表標(biāo)尺的上限值。對(duì)于彈性式壓力表，為了延長(zhǎng)儀表使用壽命，避免彈性元件因受力過大而損壞，在確定儀表測(cè)量范圍時(shí)，必須留有足夠的裕度。壓力表的選擇應(yīng)根據(jù)工藝生產(chǎn)所提出的技術(shù)條件，本著經(jīng)濟(jì)、合理等原則綜合進(jìn)行選擇。設(shè)計(jì)時(shí)使得：r1=r2=r3=r4時(shí)，電橋平衡，其輸出電壓△V＝0。將兩片應(yīng)變片r1和r2粘緊在應(yīng)變筒1的外壁上，r1沿應(yīng)變筒軸向貼放，作為測(cè)量片；r2沿徑向貼放，作為溫度補(bǔ)償片。（二）應(yīng)變片式壓力傳感器應(yīng)變式壓力傳感器是利用電阻應(yīng)變?cè)頊y(cè)量壓力的。如圖3－26（b）所示的就是利用這一原理工作的霍爾片式壓力傳感器。這一物理現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。（一）霍爾片式壓力傳感器霍爾片式壓力傳感器是利用霍爾元件，將由壓力引起的彈性元件的位移轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電勢(shì)信號(hào)輸出。這類壓力計(jì)都是先經(jīng)彈簧管把壓力變換成位移后再轉(zhuǎn)化為電量進(jìn)行測(cè)量，所以它們不適應(yīng)測(cè)量快速變化的脈動(dòng)壓力和超高壓力。它一般由壓力傳感器、測(cè)量線路和顯示裝置組成，如圖3－25所示。壓力表指示指針上有動(dòng)觸點(diǎn)3，表盤上另有兩根可調(diào)節(jié)的指針，它們分別帶有靜觸點(diǎn)1和2。單圈彈簧管式的儀表也可以做成測(cè)負(fù)壓的真空表。彈簧管的材料，隨被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)和被測(cè)壓力的高低而異。由于彈簧管自由端的位移與被測(cè)壓力大小成正比，因此儀表刻度標(biāo)尺是線性的。感壓元件單圈彈簧管1是一根彎成圓弧的扁圓形或橢圓開截面的金屬管。波紋管它是一個(gè)周圍呈波紋狀的薄壁金屬筒體（圖e），這種彈性元件變形位移大。為了增加自由端的位移量以提高靈敏度，可以采用多圈彈簧管（圖b）。二、彈性式壓力表（一）彈性元件彈性元件是彈性式壓力表的感壓元件，它在受到壓力作用時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的彈性變形（位移），根據(jù)彈性元件機(jī)械位移的程度來度量壓力的大小。有關(guān)十四行詩為送器的工作原理，將在差壓變送器一節(jié)予以介紹。（二）彈性式壓力表及壓力變送器它是基于彈性元件受壓后產(chǎn)生的彈性變形位移與被測(cè)壓力間呈一定關(guān)系的原理制成的。檢測(cè)負(fù)壓的儀表稱為真空表，既能檢測(cè)表壓又能檢測(cè)負(fù)壓的儀表稱為壓力真空表。大氣壓力p大：是空氣柱形成的壓力。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為p＝ （3－15）式中p為壓力，F(xiàn)為垂直作用力，S為受力面積。而有的生產(chǎn)過程卻需要檢測(cè)比大氣壓力低的真空度，例如煉油廠的減壓蒸餾則需要在一定的負(fù)壓下才能進(jìn)行正常操作。根據(jù)生產(chǎn)過程的不同要求有的需要檢測(cè)比大氣壓力高很多的高壓，例如高壓聚乙烯要在150Mpa的壓力下進(jìn)行反應(yīng)。所謂壓力p是指垂直而均勻地作用于單位面積上的力。表3－5 各種壓力單位換算表單位名稱帕（斯卡）PPa千克力每平方厘米（工程大氣壓）kgf/cm2毫米汞柱mmHg毫米水柱mmH2O標(biāo)準(zhǔn)大氣壓atm巴bar1Pa（帕）1105102101105110－51kgf/cm2(1千克力每平方厘米)10611031041mmHg（1毫米汞柱）10210311010310－31mmH2
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