過(guò)程檢測(cè)技術(shù)ppt課件(2)-文庫(kù)吧資料
2025-01-21 13:47本頁(yè)面
【正文】 QBY型） 80年代前，在電動(dòng)儀表的防爆性能還不是很好的時(shí)候，在易燃易爆的工業(yè)企業(yè)中大多出于安全因素選用氣動(dòng)儀表。 霍爾片與彈簧管自由端連在一起，壓力變化，彈簧管自由端產(chǎn)生位移，霍爾片在非均勻磁場(chǎng)中的位置改變（相當(dāng)于 B會(huì)改變），進(jìn)而 VH改變。這一 物理現(xiàn)象稱為“霍爾效應(yīng)”。 —— 霍爾壓力變送器（ YSH型） Z Y X 壓力變化 —— 位移變化 —— 霍爾電勢(shì) VH變化。 結(jié)論 ：應(yīng)變片式壓檢測(cè)儀表 具有較大的測(cè)量范圍 ， 被測(cè)壓力可達(dá)幾百 MPa， 并具有良好的動(dòng)態(tài)性能 ， 適用于快速變化的壓力測(cè)量 。 Ui E － ＋ ＋ － r1 r2 R3 R4 A B (b)測(cè)量電橋 不受壓時(shí) r1= r2=r0 R3=R4=r 3 13 4 1 2( ) U 0 R rUER R r r? ? ? ??? ， 不受壓時(shí)若應(yīng)變片受壓 ， 則： r1= r0+Δr1； r2= r0+Δr2 (Δr1≠Δr2) 0 1 2201 1 2 1 20 1 0 2 0 1 2 01( ) 2 4 2 2 4r r rrr r r r rU E E E Pr r r r r r r r? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?由此可見(jiàn) ， 由壓力作用時(shí) ， r1和 r2一減一增 ， 使電橋由較大的輸出；當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí) ， r r2同時(shí)增減 ， 不影響電橋的平衡 。 實(shí)際上 ， r2的變化量比 r1的變化量要小 ， r2的主要作用是溫度補(bǔ)償 。 圖中應(yīng)變片 r r2的靜態(tài)性能完全相同 。 r1 r2 1 2 3 P (a)傳感器 1－外殼 2－彈性筒 3－膜片 應(yīng)變筒的上端與外殼固定在一起 ， 下端與不銹鋼密封膜片 3緊密接觸 ， 應(yīng)變片 r1和 r2用膠合劑貼緊在應(yīng)變筒的外壁 ， 與筒體之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng) 。 這種 因尺寸變化引起阻值變化 稱為 應(yīng)變效應(yīng) 。 電容式差壓變送器的結(jié)構(gòu)可以有效地保護(hù)測(cè)量膜片 ， 當(dāng)差壓過(guò)大并超過(guò)允許測(cè)量范圍時(shí) ， 測(cè)量膜片將平滑地貼靠在玻璃凹球面上 ，因此不易損壞 ， 與力矩平衡式相比 ， 電容式?jīng)]有杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu) ，因而尺寸緊湊 ， 密封性與抗振性好 ， 測(cè)量精度相應(yīng)提高 ， 可達(dá) 級(jí) 。 電容式壓力變送器是先將壓力的變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化 ， 然后進(jìn)行測(cè)量的 。 —— 膜盒式差壓變送器 工作原理：力矩平衡 檢測(cè)元件 —— 膜盒或膜片 杠桿系統(tǒng)則有單杠桿、雙杠桿和矢量機(jī)構(gòu) 膜盒式差壓變送器構(gòu)成 △ P 測(cè)量部分 Fi 杠桿系統(tǒng) △ M 放大器 反饋部分 Ff Io DDZIII型差壓變送器 檢測(cè) 部分 : ΔP → 輸入力 Fi 杠桿系統(tǒng) : 力的傳遞和力矩比較，生成位移信號(hào) 位移檢測(cè)放大器 : 位移 → 輸出 Io 電磁反饋裝置 : 輸出 → 反饋力 Ff △ P 膜盒 Fi 杠桿系統(tǒng) △ M 位移檢測(cè) 放大器 電磁反饋機(jī)構(gòu) Ff Io I0和輸入信號(hào) ΔP之間呈線性關(guān)系 I0在輸入信號(hào)范圍下限時(shí)為 4mA 。 0P??? ?1－彈簧管 2－拉桿 3－扇形齒輪 4－中心齒輪 5－指針 6－－面板 7－游絲 8－調(diào)節(jié)螺釘 9－接頭 圖 318 彈簧管壓力表 彈簧管自由端 B的位移量一般很小 ， 需要通過(guò)放大機(jī)構(gòu)才能指示出來(lái) ,為了加大彈簧管自由端的位移量 ，也可采用多圈彈簧管 ， 其原理與單圈彈簧管相似 。 被測(cè)壓力介質(zhì)從開口端進(jìn)入并充滿彈簧管的整個(gè)內(nèi)腔 ， 由于彈簧管的非圓橫截面 ， 使它有變成圓形并伴有伸直的趨勢(shì)而產(chǎn)生力矩 ， 其結(jié)果使彈簧管的自由端產(chǎn)生位移 ， 同時(shí)改變其中心角 。 管子的一端為封閉 ， 另一端為開口 。 —— 彈簧管和彈簧管壓力表 彈簧管是橫截面呈非圓形 （ 橢圓形或扁圓形 ） ，彎成圓弧狀 （ 中心角常為 270176。 其特點(diǎn)是靈敏高 （ 特別是在低壓區(qū) ） ， 常用于檢測(cè)較低的壓力 （ ～ 106Pa） ， 但波紋管遲滯誤差較大 ， 精度一般只能達(dá)到 ； 彈簧管 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 、 使用方便 、 價(jià)格低廉 ， 它使用范圍廣 ， 測(cè)量范圍寬 ， 可以測(cè)量負(fù)壓 、 微壓 、 低壓 、 中壓和高壓 ， 因此應(yīng)用十分廣泛 。 但是膜片的位移較小 ， 靈敏度低 ， 指示精度不高 ，一般為 。 液柱式壓力計(jì) 測(cè)量原理： P=h? 所以 h=P/ ? 單管壓力計(jì) U型管壓力計(jì) 斜管壓力計(jì)? 測(cè)量原理： P=G/S 所以 G=P?S ? 精確度高 ? 常用作標(biāo)準(zhǔn)儀表，檢驗(yàn)其它壓力計(jì) 活塞式壓力計(jì) 彈性式壓力檢測(cè) 彈性式壓力檢測(cè)是用彈性元件把壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件位移的一種檢測(cè)方法 。 例如 若傾斜 5176。 例如水 ， 當(dāng)溫度從 10℃ 變到 20℃ 時(shí) ， 其密度從 ， 相對(duì)變化量為 ％ 。 用 U形管進(jìn)行壓力檢測(cè) ， 其誤差來(lái)源主要有： ① 溫度誤差 —— 由使用環(huán)境溫度的變化引起的測(cè)量誤差 。 液柱式壓力檢測(cè) 液柱式壓力檢測(cè)是以流體靜力學(xué)原理為基礎(chǔ)的 ， 它們一般采用水銀或水為工作液 ， 用 U型管進(jìn)行測(cè)量 ， 常用于較低壓力 、 負(fù)壓或壓力差的檢測(cè) 。 (4)活塞式壓力檢測(cè) 它是根據(jù)液壓機(jī)液體傳送壓力的原理 ， 將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成活塞面積上所加平衡砝碼的質(zhì)量來(lái)進(jìn)行測(cè)量 。 常用的彈性元件有彈簧管 、 膜片和波紋管等 。 壓力檢測(cè)方法的分類 目前工業(yè)上常用的壓力檢測(cè)方法和壓力檢測(cè)儀表很多 ， 根據(jù)敏感元件和轉(zhuǎn)換原理 的不同 ， 一般分為四類： (1)液柱式壓力檢測(cè) 一般采用充有水或水銀等液體的玻璃 U形管或單管進(jìn)行測(cè)量 。 表壓是指一般壓力表所測(cè)得的壓力 ， 它是高于大氣壓力的絕對(duì)壓力與大氣壓力之差 ， 即 0ap p p??真空度是指大氣壓與低于大氣壓的絕對(duì)壓力之差 ， 有時(shí)也稱為負(fù)壓 ， 即 0hap p p??由于各種工藝設(shè)備和檢測(cè)儀表通常是處于大氣之中 ， 本身就承受著大氣壓力 ， 因此工程上通常采用表壓或者真空度來(lái)表示壓力的大小 ， 一般的壓力檢測(cè)儀表所指示的壓力也是表壓或者真空度 。 利用材料的應(yīng)變效應(yīng)和壓阻效應(yīng)制成的敏感元件可用于壓力等參數(shù)的測(cè)量 。 應(yīng)變效應(yīng)和壓阻效應(yīng) 利用金屬導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料制成的電阻體 ， 其阻值 R可以表示成 lR A??當(dāng)電阻體材料的電阻率 、 長(zhǎng)度或者截面積發(fā)生變化 ， 可引起電阻體電阻值發(fā)生變化 電阻體的電阻值變化歸結(jié)為兩個(gè)因素： 一是由尺寸變化引起的 （ 如 l、 A） ， 稱為應(yīng)變效應(yīng)； 二是由電阻率變化引起的 ， 稱為壓阻效應(yīng) 。 這種在沒(méi)有外電場(chǎng)存在 ， 由于形變引起的電現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng) 。 可見(jiàn) ， 溫度的變化可以導(dǎo)致電阻體的電阻發(fā)生變化 ， 因此只要設(shè)法測(cè)量出電阻值的變化就可以達(dá)到測(cè)量溫度的目的 ， 這也是另一種工業(yè)上普遍使用的溫度檢測(cè)方法
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