壓力檢測儀表和變送器(編輯修改稿)
2025-07-27 18:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 方向運(yùn)動）。由于電磁力的作用，電子在霍爾片中的運(yùn)動軌跡發(fā)生偏移，于是在X軸方向的一個端面上有電子積累，而另一端面上則產(chǎn)生等量正電荷，兩者間形成電位差。此電位差稱為霍爾電熱VH。這一物理現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)?；魻栯妱軻H的大小與霍爾片的材質(zhì)及幾何尺寸、恒定電流I、磁場強(qiáng)度B等有關(guān)，用數(shù)學(xué)式表示為VH＝KHBI ?。?－16）對于材料和結(jié)構(gòu)已定的霍爾元件，其霍爾電勢VH僅與B和I有關(guān)。當(dāng)I恒定時，霍爾電勢VH與磁場強(qiáng)度B有單值函數(shù)關(guān)系。若霍爾片在一不均勻磁場中位移，那么霍爾電勢的大小就隨磁場強(qiáng)度也即位移量而變化。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。它主要由彈簧管固定在彈簧管自由端上的霍爾片3以及位于霍爾片上下的兩對磁極2等組成。當(dāng)被測壓力p由彈簧管固定端引入后，彈簧管自由端位移帶動霍爾片在兩對磁極形成的非均勻磁場中移動，從而產(chǎn)生一個與被測壓力成正比的霍爾電勢VH。霍爾電勢送至動圈指示儀或電子電位差計可進(jìn)行壓力指示和記錄。（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)變原理測量壓力的。被測壓力使應(yīng)變片的電阻值變化，然后經(jīng)過橋式電路轉(zhuǎn)換為毫伏級電壓信號輸出，再送給顯示儀表進(jìn)行指示記錄。圖3－27是應(yīng)變片式壓力傳感器示意圖。應(yīng)變片是把應(yīng)變絲（康銅或鎳鉻合金等細(xì)絲）粘貼在襯底上而成。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，作為測量片；r2沿徑向貼放，作為溫度補(bǔ)償片。應(yīng)變片與應(yīng)變筒之間不應(yīng)發(fā)生相對滑動且保持電氣絕緣。當(dāng)被測壓力p作用于密封膜片（不銹鋼片）3使應(yīng)變筒作軸向受壓變開時，沿軸向貼放的應(yīng)變片r1也將產(chǎn)生軸向壓縮，r1的阻值變小，而沿徑向貼放應(yīng)變片r2受到縱向拉伸，r2阻值變大。rr2是測量橋路中相鄰兩個橋臂的電阻，rr4是橋路中另兩個固定電阻。設(shè)計時使得：r1=r2=r3=r4時，電橋平衡，其輸出電壓△V＝0。測壓力時由于r1≠r2，因此，電橋失去平衡，輸出的不平衡電壓△V送至顯示儀表顯示被測壓力的數(shù)值。四、壓力表的選擇和安裝（一）壓力表的選擇壓力表的選擇是指對壓力表類型和型號、測量范圍及精確度等級的選擇。壓力表選擇得否合理將直接影響它在生產(chǎn)中發(fā)揮的作用。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。儀表類型的選用儀表類型的選用必須滿足工藝生產(chǎn)的要求，例如是否需要變送遠(yuǎn)傳、自動記錄或報警等；滿足被測介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)（如腐蝕性、溫度高低、粘度大小、臟污程度、易燃易爆等）對儀表提出的特殊要求；滿足現(xiàn)場環(huán)境條件（如高溫、電磁場、振動等）對儀表類型的特殊要求等等?？傊?，正確選用儀表類型是保證儀表正常工作及安全生產(chǎn)的重要前提。儀表測量范圍的確定儀表的測量范圍是指該可按規(guī)定的精確度對被測量進(jìn)行的范圍，它是根據(jù)需要測量的工藝變量大小來確定的。對于彈性式壓力表，為了延長儀表使用壽命，避免彈性元件因受力過大而損壞，在確定儀表測量范圍時，必須留有足夠的裕度。根據(jù)規(guī)定，測量穩(wěn)定壓力時，壓力表的上限值應(yīng)為最大工作壓力的3/2倍；測量波動較大的壓力時，壓力表的上限值應(yīng)為最大工作壓力的2倍；測量高壓壓力時，壓力表的上限值應(yīng)為最大工作壓力的5/3倍。為了保證測量值的精確度，被測壓力的最小值應(yīng)不低于儀表全量程的1/3。根據(jù)被測壓力的狀態(tài)和數(shù)值計算出儀表的上、下限值后，還不能以此數(shù)值直接作為儀表的測量范圍，因為儀表標(biāo)尺的上限值不是任意值，它是由國家主管部門用規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)作了規(guī)定的。因此在選用時，只能選用與計算值相近的標(biāo)準(zhǔn)值作為儀表標(biāo)尺的上限值。壓力表標(biāo)尺刻度上限值的標(biāo)準(zhǔn)值為：（6）10nMPa（kPa），n為正、負(fù)整數(shù)或零，壓力表的下限值為零。儀表精確度等級的選擇在確定儀表測量范圍后，應(yīng)根據(jù)工藝生產(chǎn)對壓力測量所能允許的最大絕對誤差來計算儀表的相對百分誤差的最大值，以此為依據(jù)確定儀表的允許誤差及精確度等級。（二）壓力表的安裝取壓點的位置必須具有代表性，取壓點應(yīng)選在能正確而及時地反映被測壓力實際數(shù)值的部位。例如選在被測介質(zhì)流動平穩(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。取壓管內(nèi)端面與設(shè)備連接處的內(nèi)壁保持平齊，不應(yīng)有凸出物和毛刺，以免影響流體的平穩(wěn)流動。測量液體壓力時，取壓點應(yīng)在管道的下半部，使導(dǎo)壓管內(nèi)不積存氣體；測量氣體壓力時，取壓點應(yīng)在管道上半部，使導(dǎo)壓管內(nèi)不積存液體。導(dǎo)壓管應(yīng)按最短距離敷設(shè)，水平安裝時應(yīng)保證有一定的傾斜度；當(dāng)被
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