【文章內(nèi)容簡介】 管壓力表 4） 電接點 壓力表 加裝上下限觸點機構(gòu) ， 壓力偏離給定范圍時發(fā)出報警信號 。 波紋管差壓計 雙波紋管差壓計在火力發(fā)電廠中主要用于流量和水位測量指示記錄的二次儀表 。 如果用于流量測量 ， 差壓計往往還帶有積算裝置 。 測量的差壓值上限可達(dá) ， 耐工作壓力上限可達(dá) 40MPa，精確度可達(dá) ～ 。 1連接軸； 2保護(hù)閥； 3阻尼環(huán)； 4推板； 5扭力管； 6心軸； 7量程彈簧；8平衡閥； 9低壓波紋管； 10擺桿；11阻尼閥； 12中心基座；13高壓波紋管； 14填充液 注：主要用于微壓、低壓的測量 5. 彈性壓力計信號遠(yuǎn)傳方式 彈性壓力計一般為直讀式儀表，也可以將彈性元件的變形轉(zhuǎn)換為電信號輸出，下圖給出了幾種彈性壓力計信號電遠(yuǎn)傳方式原理。 圖 (a)為 電位器式 。在彈簧管壓力計內(nèi)安裝滑線電位器，滑動觸點和電阻的任意一端之間的電壓將取決于滑動觸點位置，即取決于被測壓力。 特點： 比較簡單，有很好的線性輸出，可靠性較差。 圖 (b)為 霍爾式 。其轉(zhuǎn)換原理基于半導(dǎo)體材料的 霍爾效應(yīng) 。壓力越大，兩面積差越大，則在霍爾元件垂直于磁場和電流方向的另兩側(cè)產(chǎn)生的霍爾電勢也越大。 特點： 結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，壽命長，對外部磁場敏感，耐振性差。 圖 (c) 差動變壓器式。 可移動的鐵芯與彈性元件的自由端相連并處于差動變壓器的線圈中，被測壓力越大則鐵芯偏離越多，輸出交流電壓越高，從而可測出壓力值。 特點： 性好、附加力小、位移范圍較大，處于中央位置時輸出不為零。 壓力變送器 ?壓力傳感器：能夠感受壓力（壓差）并能按一定規(guī)律將壓力（壓差）轉(zhuǎn)換成同種或別種性質(zhì)輸出量的儀表。 ?彈性元件檢測壓力的輸出只是機械位移信號，該信號可以就地顯示，也可以變換為電信號以供遠(yuǎn)傳。這種變換一般稱為電變送。其方法很多，如電阻式、 電感式 、 電容式 、 應(yīng)變式 、力平衡式、霍爾式、振弦式、光纖式等。目前工業(yè)生產(chǎn)使用的電變送后的壓力信號都是 標(biāo)準(zhǔn)化的電流或電壓信號 ，其變送器都是定型的產(chǎn)品。 一、電容式壓力變送器 工作原理： 以彈性元件膜片為電容器的可動極板，它與固定極板之間形成一可變電容。隨被測壓力的變化，膜片產(chǎn)生位移，使電容器的可動極板與固定極板之間的 距離改變 ，從而改變了電容器的電容量，完成壓力信號與電容量之間的變化。 將激勵電壓加于電容器，產(chǎn)生交變電流，經(jīng)整流、控制、放大， 輸出 4~20mA標(biāo)準(zhǔn)信號 。 電容器的電容量由它的兩個 極板的大小、形狀、相對位置和 電介質(zhì)的介電常數(shù)決定 ． 組成： 變送器由兩部分組成： 差動式壓力 (差壓 )—電容轉(zhuǎn)換 和 測量電路 。 差動式壓力 (差壓 )—電容轉(zhuǎn)換是將被測壓力(差壓 )轉(zhuǎn)換成差動變化的電容 CL、 CH， 其結(jié)構(gòu)如圖所示 。 P1 P2 感壓元件是膜片 ， 兩電容的固定極板為球面形結(jié)構(gòu) 。測量膜片位于兩固定極板的中央 ， 它與固定極板構(gòu)成兩個小室 ， 兩室結(jié)構(gòu)對稱 。 固定極板是將玻璃絕緣體磨成球形凹面 ， 并在該表面鍍上一層金屬薄膜而成 。 金屬薄膜和彈性膜片都接有輸出引線 。 測量膜片與固定極板形成的電容在 30～ 150pf范圍內(nèi) 。室通孔與自己一側(cè)隔離膜片腔室連通 ， 室和隔離腔室內(nèi)充有硅油 。 被測壓力作用于隔離膜片，通過硅油使測量膜片產(chǎn)生與壓力成正比的位移，從而改變了可動極板與固定極板間的距離，引起電容的變化，此電容變化通過引線傳給測量顯示電路。 工作原理 差壓 位移 電容 電流 放大輸出 傳感部分 Δp~C ? 顯示電路部分 線性關(guān)系 （ 1）差壓－位移轉(zhuǎn)換 Δd=K1Δp 線性關(guān)系 (2) 位移－電容轉(zhuǎn)換 線性關(guān)系 Δp=0時，有初始電容 0210 CC dAKC ????3 差壓轉(zhuǎn)換成電容 為提高靈敏度和改善非線性，采用差動形式 （ 3）當(dāng) Δp=0（ p1p2)時， C2增加 ,C1減少 dC 02 ??? dAK ?2 1 2 1i2 = 2 i1 = 112 1i i 2 1 i i2 1 0CCe C e CKICCe C C I PC C d???? ? ? ? ? ? ??（ ） =為什么采用電容之差與電容之和的比值： dC 01 ??? dAK ?4 轉(zhuǎn)換放大部分 112 1 ( )00C C C K A d d d d?? ? ? ? ?? ? ? ?212 1 01C C dC C dd K P????? ? ?2 1 1 22 1 0C C K P K PC C d? ? ? ? ??為方便得到電流與差壓的關(guān)系，使 i2 i1= ( 1 2) ( )Ce C C I?? ? ? 常 數(shù)K△ P 1 比值 C2C1/C2+C1與壓力成正比。 2 比值 C2C1/C2+C1介電常數(shù) ε無關(guān)，如與 ε有關(guān)就會產(chǎn)生很大誤差 ,如 ε 是溫度的函數(shù)。 3 如果差動電容的結(jié)構(gòu)完全對稱，則可得到良好的穩(wěn)定性。 二、應(yīng)變式壓力變送器 ?應(yīng)變式壓力傳感器利用金屬應(yīng)變片或半導(dǎo)體應(yīng)變片將測壓彈性元件的應(yīng)變轉(zhuǎn)換成電阻變化。 彈性元件的應(yīng)變轉(zhuǎn)換成電阻值的大小是由金屬或半導(dǎo)體材料制成的電阻體（即應(yīng)變片）完成。 ? 常用的金屬應(yīng)變片：金屬絲式、箔式、薄膜式，基于金屬絲的應(yīng)變效應(yīng)工作， ?半導(dǎo)體應(yīng)變片：體式、薄膜式、擴(kuò)散式，基于半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)工作 1． 金屬電阻應(yīng)變片 :絲式 、 箔式 、 薄膜式 。 (1)金屬絲式應(yīng)變片 ： 將金屬電阻絲 （ 一般是合金 ， 電阻率較高 ， 電阻約為 120Ω，直徑約 ） 粘貼在絕緣基片上 ， 上面覆蓋一層薄膜 ，使它們變成一個整體 。 （ 2）金屬箔式應(yīng)變片 利用 光刻、腐蝕 等工藝制成一種很薄的金屬箔柵，厚度一般在 ~ mm，粘貼在基片上，上面再覆蓋一層薄膜而制成。其優(yōu)點是表面積和截面積之比大，散熱條件好，允許通過的電流較大，可制成各種需要的形狀，便于批量生產(chǎn)。 電阻應(yīng)變片的分類 金屬電阻應(yīng)變片 半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片 箔式應(yīng)變片 （ 3） 金屬薄膜應(yīng)變片 金屬薄膜應(yīng)變片是采用 真空蒸鍍或濺射 等方法，在薄的基底材料上制成一層金屬電阻材料薄膜以形成應(yīng)變片。厚度在 。將產(chǎn)生應(yīng)變的金屬或合金直接沉淀在彈性元件上而不用粘合劑，應(yīng)變片的滯后和蠕變都很小，靈敏度高。 (4)半導(dǎo)體應(yīng)變片 半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于半導(dǎo)體材料的 壓阻效應(yīng)而制成的一種純電阻性元件 。 當(dāng)半導(dǎo)體材料某一軸向受外力作用時 ， 其電阻率會發(fā)生變化 。 半導(dǎo)體應(yīng)變片比金屬應(yīng)變片靈敏度大 50～ 100倍 ， 但電阻溫度系數(shù)大 ， 非線性也大 。 常用應(yīng)變片的形式 1原理： 利用金屬應(yīng)變片或半導(dǎo)體應(yīng)變片將測壓彈性元件的應(yīng)變轉(zhuǎn)換成電阻變化 。 2應(yīng)變式壓力變送器 1 ）組成：兩部分， 感壓彈性元件，應(yīng)變片。也可將二者結(jié)合成一體。 2）測量電路的工作：將應(yīng)變片