【正文】 根據(jù)儀表的量程系列 ， 可選 0～ 。 物性型壓力傳感器小結(jié) ZJU 2022年 12月 1日 57 壓力檢測儀表的使用 ?兩個注意事項(xiàng) ?壓力儀表的選用 ?取壓點(diǎn)及引壓管路的設(shè)計 ?取壓口 ?引壓管路 ?常用附件 ?特殊介質(zhì)的取壓方式 量程 準(zhǔn)確度等級 類型 生產(chǎn)工藝對壓力檢測的要求 被測介質(zhì)的特性 現(xiàn)場使用環(huán)境 ZJU 2022年 12月 1日 58 壓力儀表的選用 ① 儀表量程的選擇 ? 被測壓力較穩(wěn)定： P工作 max≤P量程 max 3/4 ? 被測壓力波動大： P工作 max≤P量程 max 2/3 ? P工作 min ≥ P量程 max 1/3 ? 若 P工作 max和 P工作 min難同時滿足，先 P工作 max條件 ② 儀表準(zhǔn)確度等級的選擇 ? 儀表的基本誤差＜實(shí)際被測壓力允許的最大絕對誤差△ MAX ? 節(jié)約原則，滿足要求即可 ? 所選儀表的相對百分誤差： δMAX＜ △ MAX /1 100% ③ 儀表類型的選擇 量程系列 (p178)： 1kPa， ， ， ， ，以及它們 10n倍數(shù) 準(zhǔn)確度等級 (p11)： … ,… 3/4 2/3 1/3 ZJU 2022年 12月 1日 59 ③ 儀表類型的選擇 ? 被測介質(zhì)的性質(zhì) ? 對儀表輸出信號的要求 ? 使用的環(huán)境 ? 靜壓大小 腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì) 不銹鋼之類的彈性元件或敏感元件 氧氣、乙炔 專用壓力儀表 氨 不能用銅質(zhì)儀表 觀察壓力變化 →直接指示型 遠(yuǎn)傳到控制室或其他電動儀表 →電遠(yuǎn)傳或具有電信號輸出型 快速變化的壓力 →電氣式，如壓阻式 爆炸性強(qiáng) 防爆型 T特高或低 溫度系數(shù)小的 差壓 高、低壓側(cè)實(shí)際工作壓力（靜壓） 壓力儀表額定靜壓 =（ ~） P實(shí)際靜 ZJU 2022年 12月 1日 60 ⑵ 儀表精度 —— 只要能滿足生產(chǎn)要求 ， 不必追求過高的精度 例：有一壓力容器在正常工作時壓力范圍為 ～ ， 要求使用彈簧管壓力表進(jìn)行檢測 ， 并使測量誤差不大于被測壓力的 177。準(zhǔn)確度？電荷運(yùn)算放大器。溫漂、時漂 壓阻式壓力傳感器 彈性元件 +壓阻元件 靈敏系數(shù) 50～100倍 微壓；脈動壓力 半導(dǎo)體壓阻元件帶有擴(kuò)散電阻的硅膜片（彈性元件和壓敏元件）。 體積小，結(jié)構(gòu)簡單，精度一般比應(yīng)變片式儀表高 如果儀表能把 Ui進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)輸出 ， 則該儀表即可稱為應(yīng)變式壓力變送器 應(yīng)變片式壓檢測儀表 （ 多屬于中低檔產(chǎn)品 ） 具有較大的測量范圍 ， 被測壓力可達(dá)幾百 MPa 具有良好的動態(tài)性能 ， 適用于快速變化的壓力測量 雖有溫度補(bǔ)償 ， 仍有比較明顯的溫漂和時漂 ， 測量精度一般在 ～ ％ 左右 。 受壓時 ， r1 和 r2 一減一增 ， 使電橋有較大的輸出 當(dāng)膜片受壓時 ， r1產(chǎn)生軸向應(yīng)變 ， 阻值變小 r2受到軸向壓縮 ， 引起徑向拉伸 ， 阻值變大 （ 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 ） ZJU 2022年 12月 1日 47 R3和 R4是兩個阻值相等的精密固定電阻 。 r r2的靜態(tài)性能完全相同 。 r2沿徑向貼放 ， 作為溫度補(bǔ)償片 。 應(yīng)變片 r1和 r2用貼在應(yīng)變筒的外壁 因電阻率變化 （ ρ ） 引起阻值變化 稱為 壓阻效應(yīng) 。 這種 因尺寸變化 （ l、 S ） 引起阻值變化 稱為 應(yīng)變效應(yīng) 。電容電流轉(zhuǎn)換電路。DDZIII（ DC24V， 4~20MA）。 電容式差壓變送器沒有機(jī)械結(jié)構(gòu) ， 因而尺寸緊湊 ， 密封性與抗振性好 ， 測量精度相應(yīng)提高 ， 可達(dá) 。簡、便、廉 波紋管差壓計 彈性變形 0～ ~ 現(xiàn)場指示 補(bǔ)償波紋管（△ T→ △ V ） 膜盒式壓力表 膜盒位移 20～ 40kPa ~ 氣體 膜片式壓力表 膜片變形 20～ ~ 常用于電遠(yuǎn)傳 高壓 低壓 補(bǔ)償 ZJU 2022年 12月 1日 24 電遠(yuǎn)傳式壓力檢測儀表 ?一般彈性式壓力儀表的不足 ?現(xiàn)場安裝 ?就地指示 ?電遠(yuǎn)傳式壓力檢測儀表 ?將彈性元件的位移轉(zhuǎn)換為電信號輸出，實(shí)現(xiàn)信號的遠(yuǎn)傳 ?壓力傳感器 ?壓力變送器 彈性元件 轉(zhuǎn)換元件 轉(zhuǎn)換電路 位移信號 電信號 壓力 ZJU 2022年 12月 1日 36 ——電容式差壓變送器 電容式 差壓變送器采用差動 電容作為檢測元件 主要包括測量部件和轉(zhuǎn)換放大電路兩部分： 差壓電容膜盒 電容 電流轉(zhuǎn)換電路 調(diào)零、零 遷電路 電流放大器 反饋電路 Δp ΔC Ii If ＋ ＋ Iz － Io 測量部分 轉(zhuǎn)換放大部分 ZJU 2022年 12月 1日 37 ΔP=0 Ci1=Ci2=15pF ΔP＞ 0 Ci1的電容量減小 Ci2的電容量增大 —— 差動 電容測量原理 ZJU 2022年 12月 1日 38 ΔP=0 S1=S2=S0 ΔP≠0 S1=S0＋ δ S2=S0－ δ 2222iACS????? ?? 211111iACS??0AS??? ?0AS??? ?P+ P－ ZJU 2022年 12月 1日 39 212 1 0iiiiCCC C S?? ??1KP? ??由于：21 12 1 0iiiiCC K P K PC C S? ? ? ? ??10iACS??? ? 2 0iACS??? ?210011()iiC C A SS? ??? ? ??? 2202AS???? ?210011()iiC C A SS? ??? ? ???02202 SAS? ?? ?相對變化值 與被測差壓 ΔP成線性關(guān)系， 1212iiiiCCCC??且與灌充液的介電常數(shù)無關(guān) ZJU 2022年 12月 1日 40 供參考 ZJU 2022年 12月 1日 41 振蕩器 解調(diào)器 線性調(diào)整 IC1 基準(zhǔn)電壓 穩(wěn)壓源 IC3 功放 限流 負(fù)反饋 調(diào)零 零遷 RL Io E － If ＋ Id Iz (│)） Vc Vr 差動電容 框圖 供參考 ZJU 2022年 12月 1日 42 電容式壓力 （ 差壓 ） 變送器 在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用非常廣泛 ， 其輸出信號也是標(biāo)準(zhǔn) 4～ 20mADC電流信號 。 ) 空心管子 一端封閉 (自由端 )， 一端開口 (固定端 ) 介質(zhì)從開口端進(jìn)入彈簧管內(nèi)腔 ? 非圓截面使它變圓并伴伸直的趨勢 ? 自由端產(chǎn)生位移 . 中心角改變量和壓力有關(guān)： 222220)1(1 ?? ??? ? ??????? abbhREP式中 θ 0為彈簧管中心初始角； Δθ為受壓后中心角改變量； R為彈簧管彎曲圓弧的外半徑； h為管壁厚度； a、 b為彈簧管橢圓形截面的長 、 短半軸 。 波紋管 位移相對較大 ， 特點(diǎn)是靈敏高