常见感受压力的弹性元件有膜片膜盒课件.ppt

1、本模块介绍本模块介绍“压力压力”等基本概念、等基本概念、电容式电容式压力表压力表、两线制压力表、智能压力表两线制压力表、智能压力表、总线制、总线制压力表，还介绍了压力表，还介绍了陶瓷式压力传感器陶瓷式压力传感器。内容简介内容简介今天是：今天是：20222022年年1111月月1414日星期一日星期一知识链接、压力的基本概念知识链接、压力的基本概念项目一、电容式压力变送器项目一、电容式压力变送器项目二、两线制压力变送器项目二、两线制压力变送器拓展阅读、陶瓷式压力传感器拓展阅读、陶瓷式压力传感器模块四、压力检测（上）模块四、压力检测（上）目录目录进入进入現現在在時間時間是：是：2:112:11知识

2、链接、压力的基本概念知识链接、压力的基本概念一、压力的单位一、压力的单位 定义定义1牛顿（牛顿（N）力垂直均匀地作用）力垂直均匀地作用在在1m2面积上所形成的压力为面积上所形成的压力为1帕斯卡，符号为帕斯卡，符号为Pa，还有，还有千帕千帕（kPa）、兆帕（兆帕（MPa）等单位。我国规定等单位。我国规定“帕帕”为压力的法定计量单位为压力的法定计量单位。单单 位位帕帕（Pa）巴巴（bar）毫米水柱毫米水柱标准标准大气压大气压工程大气压工程大气压（at）毫米毫米汞柱汞柱帕帕（Pa）1110-51.019 71610-10.986 923610-51.019 10-50.750 0610-2巴巴（ba

3、r）110511.019 7161040.986 92361.019 7160.750 06103毫米水柱毫米水柱0.980 100.98010-410.967 810-4110-40.735 5610-1标准大气标准大气压压/atm1.013 251051.013251.033 22710411.033 20.76103工程大气工程大气压压0.980 10 50.980 66511040.967 810.735103毫米汞柱毫米汞柱1.3331021.33322410-31.359 51101.31610-31.359 5110-31二、压力的分类及二、压力的分类及对应的传感器对应的传感器1

4、.绝对压力传感器绝对压力传感器取压口接到被测压力处，取压口接到被测压力处，负取压口接到内部的基负取压口接到内部的基准真空腔（相当于零压力参考点），准真空腔（相当于零压力参考点），所测得的压力数所测得的压力数值是相对于基准真空腔而言的值是相对于基准真空腔而言的，是以真空零压力为起是以真空零压力为起点的压力点的压力，称为绝对压力称为绝对压力，用，用p绝绝或或pabs表示。表示。2.2.大气压传感器大气压传感器大气压传感器的大气压传感器的本质也是绝压传感器本质也是绝压传感器，只是，只是正取正取压口向大气敞开压口向大气敞开。大气压是指大气压是指以地球上某个位置的单位面积为起点，以地球上某个位置的单位面

5、积为起点，向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量，用，用pa或或p大大气气表示。表示。测量地点距离地面越高，或纬度越高，大气测量地点距离地面越高，或纬度越高，大气压就越小压就越小。1954年第十届国际计量大会将大气压规定年第十届国际计量大会将大气压规定为：为：在纬度在纬度45的海平面上，当温度为的海平面上，当温度为0时，时，760mm高水银柱所产生的压强称为标准大气压高水银柱所产生的压强称为标准大气压。若。若用千帕为用千帕为单位时，标准大气压为单位时，标准大气压为101.3kPa。在工程中，出于简化目的，在工程中，出于简化目的，有时候可以近似认为有时候可以近似

6、认为标准大气压的数值为绝对压力标准大气压的数值为绝对压力100kPa（0.1MPa），），记为记为1bar。大气压大气压与海拔与海拔高度的高度的关系关系管内上方是真空，管内上方是真空，玻璃管内水银柱的高度只随外玻璃管内水银柱的高度只随外界大气压强变化而变化界大气压强变化而变化。与玻璃管的粗细、管的长度、。与玻璃管的粗细、管的长度、倾斜角度及倾斜角度及将玻璃管提起，还是下压等因素将玻璃管提起，还是下压等因素无关。无关。托里拆利实验：托里拆利实验：水银柱的高度与大气压成正比。水银柱的高度与大气压成正比。与大气压有与大气压有关的实验关的实验3 3表压传感器表压传感器表压传感器能感受相对于大气表压传感

7、器能感受相对于大气压的压力（压强），其压的压力（压强），其正取压口正取压口接到被测压力处接到被测压力处，负取压口向大负取压口向大气敞开气敞开，所测得的压力数值是相所测得的压力数值是相对于大气压而言的对于大气压而言的，是以大气压是以大气压为起点的压力，称为表压为起点的压力，称为表压，用用p表表或或pg表示。例如，表示。例如，表压传感器指表压传感器指示为示为1.0MPa，表示比大气压高表示比大气压高1MPa，绝对压力大约为绝对压力大约为1.1MPa。p=gh4 4真空度传感器真空度传感器以大气压力为基准，绝对压力高于测量地大以大气压力为基准，绝对压力高于测量地大气压力的压力称为正压气压力的压力称为

8、正压，绝对压力小于测量地绝对压力小于测量地大气压力的压力称为负压大气压力的压力称为负压。负压的绝对值称为负压的绝对值称为相对真空度相对真空度。用符号。用符号pz或或p真空真空表示。表示。活塞式真空度的检测活塞式真空度的检测电离式超低压的测量电离式超低压的测量真空的程度与数值范围真空的程度与数值范围真空的程度真空的程度压力压力/帕帕(Pa)低真空低真空1013251333中真空中真空13331.3310-1高真空高真空1.3310-110-6超高真空超高真空10-610-10极高真空极高真空10-10大气压与表压、绝对压力、相对真空度的关系大气压与表压、绝对压力、相对真空度的关系p表表=p绝绝-

9、p大气大气 p真空真空=|p绝绝-p大气大气|例：用绝压传感器测量某容器的压力，例：用绝压传感器测量某容器的压力，读数为读数为90kPa，若若测量地的大气压约为测量地的大气压约为100kPa，则，则相对真空相对真空度只有（度只有（负压为负压为-10kPa）。真空表与压力真空表与压力-真空表真空表（指针的指针的“0”位表示位表示进气管压力与大气压相同进气管压力与大气压相同）5 5差压传感器差压传感器差压是指两个压力差压是指两个压力p1和和p2之差之差，又，又称为压力差称为压力差，用，用符号符号p或或pd表示。差压传感器能表示。差压传感器能感受两个测量点压力感受两个测量点压力（压强）之差（压强）之

10、差，其，其正取压口接到被测压力正取压口接到被测压力p1处处，负取负取压口接到被测压力压口接到被测压力p2处。处。如果如果将差压传感器的负取压口向大气敞开将差压传感器的负取压口向大气敞开，就相就相当于表压传感器当于表压传感器；如果如果将差压传感器的负取压口接将差压传感器的负取压口接到基准真空腔，到基准真空腔，就相当于绝对压力就相当于绝对压力传感器传感器。差压传感器外形差压传感器外形三、压力传感器简介三、压力传感器简介1 1液柱式压力表液柱式压力表p=p2-p1 1=g(h2-h1)=gH须注意须注意水和水银的水和水银的毛细管现象毛细管现象2 2弹性式压力表弹性式压力表弹性元件可以将弹性元件可以将

11、压力转换成应变或位压力转换成应变或位移移。在一定的范围内，。在一定的范围内，应变或位移与弹性元应变或位移与弹性元件感受到的压力成确件感受到的压力成确定的函数关系，多为定的函数关系，多为线性关系线性关系。常见感受。常见感受压力的弹性元件有压力的弹性元件有膜膜片片、膜盒膜盒、波纹管波纹管以以及及弹簧管弹簧管等。等。变换压力为位移的弹性元件变换压力为位移的弹性元件a）等截面平膜片）等截面平膜片 b）膜盒）膜盒 c）波纹管）波纹管 d）弹簧）弹簧 用不锈钢、陶瓷、多晶硅薄片等构成膜片。用不锈钢、陶瓷、多晶硅薄片等构成膜片。周边固定。周边固定。当膜片的上（或下）面受到均匀分布的压力时当膜片的上（或下）面

12、受到均匀分布的压力时，薄板将薄板将弯向压力低的一面弯向压力低的一面。将两个同心波纹膜片焊接在一起，做成空心膜盒将两个同心波纹膜片焊接在一起，做成空心膜盒，用，用于测量微小压力。于测量微小压力。弹簧管（又称波登管），弹簧管（又称波登管），是弯成扁平的是弯成扁平的C形空心管子。形空心管子。它一端固定、一端自由。可以用于测量高压。它一端固定、一端自由。可以用于测量高压。弹簧管式压力表弹簧管式压力表（图（图4-54-5）a）部分剖面图）部分剖面图 b）原理示意图）原理示意图1弹簧管弹簧管 2杠杆杠杆 3扇形齿轮扇形齿轮4中心齿轮中心齿轮 5指针指针6面板刻度面板刻度 7游丝游丝 8灵敏度（位移放大倍数

13、）调整螺丝灵敏度（位移放大倍数）调整螺丝 9压力接头压力接头弹簧管电接点式压力表弹簧管电接点式压力表图图4-6 弹簧管弹簧管电接点式压力表电接点式压力表1指针指针 2动触点动触点 3低限静触点低限静触点 4高限静触点高限静触点 5绿灯绿灯 6红灯红灯 7接线盒接线盒 8压力接头压力接头3 3常用压力传感器的类型、测量范围和特点常用压力传感器的类型、测量范围和特点 压力仪表类压力仪表类型型压力测量范围压力测量范围/MPa工作原理工作原理特特 点点液柱式液柱式0.1液柱所产生的压力液柱所产生的压力与被测压力平衡与被测压力平衡无源，信号不能远传，玻璃管易破无源，信号不能远传，玻璃管易破损；多用于实验

14、室，可用于校准其损；多用于实验室，可用于校准其他压力传感器他压力传感器弹性式弹性式陶瓷膜片陶瓷膜片50膜盒膜盒20波纹管波纹管2弹簧管弹簧管100在被测介质压力的在被测介质压力的作用下，产生弹性作用下，产生弹性变形变形结构简单、寿命长、直观、价廉；结构简单、寿命长、直观、价廉；机械式弹性压力表不能远传；可作机械式弹性压力表不能远传；可作为其他电测式传感器的感压元件为其他电测式传感器的感压元件热传导热传导真空计真空计10-310-7根据气体分子热传根据气体分子热传导与压力有关的物导与压力有关的物理现象理现象可以测量低压力；标定困难可以测量低压力；标定困难电离电离真空计真空计10-510-10低气

15、压下，气体分低气压下，气体分子易在高电压下电子易在高电压下电离离,产生的离子电流产生的离子电流随压力变化随压力变化可以测量极低压力；玻璃管易损坏；可以测量极低压力；玻璃管易损坏；不适用不适用50Pa以上的压力以上的压力3 3电测式压力传感器电测式压力传感器（续）（续）电容式电容式压力传感器压力传感器10电容的两个极板距电容的两个极板距离随压力而变化离随压力而变化可以可以由硅微加工工艺制作微差动电由硅微加工工艺制作微差动电容容，准确度高，温度自补偿；大量，准确度高，温度自补偿；大量用于工业压力变送器用于工业压力变送器谐振式硅微谐振式硅微结构式压力结构式压力传感器传感器10谐振膜的谐振膜的谐振频率

16、谐振频率随压力增加而变大随压力增加而变大，由电磁激励和电磁由电磁激励和电磁拾振，或静电激励拾振，或静电激励和电容拾振和电容拾振直接输出频率量，直接输出频率量，准确度可达准确度可达0.01%，温度稳定性优于温度稳定性优于10-6/；可用于校验其他压力传感器可用于校验其他压力传感器压阻式压阻式压力传感器压力传感器20硅的压阻效应硅的压阻效应压力直接作用在扩散硅杯压力直接作用在扩散硅杯，不需要，不需要传压液体；工作温度低于传压液体；工作温度低于100厚膜电阻式厚膜电阻式陶瓷式压力陶瓷式压力传感器传感器20硅的压阻效应硅的压阻效应压力直接作用在陶瓷膜片上压力直接作用在陶瓷膜片上，不需，不需要传压液体，

17、过载能力强，采用桥要传压液体，过载能力强，采用桥路激光修正，准确度高；工作温度路激光修正，准确度高；工作温度低于低于120项目一、电容式压力传感器项目一、电容式压力传感器【项目教学目标【项目教学目标】知识目标知识目标1）熟悉电容式传感器的工作原理。）熟悉电容式传感器的工作原理。2）熟悉差动变极距电容式传感器的特性。）熟悉差动变极距电容式传感器的特性。技能目标技能目标1）掌握压力表的安装。）掌握压力表的安装。2）掌握压力表的量程计算。）掌握压力表的量程计算。回目录回目录現現在在時間時間是：是：2:112:11任务一任务一 认识电容式压力传感器认识电容式压力传感器一、变极距电容式传感器的工作原理及

18、结构形式一、变极距电容式传感器的工作原理及结构形式图图4-7 平行板电容器平行板电容器0rAACdd 式中式中 A两极板相互遮盖的有效面积（两极板相互遮盖的有效面积（m2）；）；d两极板间的距离，也称为极距（两极板间的距离，也称为极距（m）；）；两极板间介质的介电常数（两极板间介质的介电常数（F/m）；）；r两极板间介质的相对介电常数；两极板间介质的相对介电常数；0真空介电常数，真空介电常数，0=8.85 10-12（F/m）1上极板上极板 2下极板下极板 3电力线电力线 4边缘效应边缘效应变极距电容式传感器变极距电容式传感器的的结构结构以及以及电容与电容与极板距离的关系极板距离的关系(图图4

19、-8)1定极板定极板 2动极板（平膜板）动极板（平膜板）3弹性膜片弹性膜片二、差动电容式压力传感器的工作原理与结构二、差动电容式压力传感器的工作原理与结构 差动形式的电容式压力传感器的差动形式的电容式压力传感器的灵敏度比非差动式灵敏度比非差动式高一倍高一倍，线性也得到较大改善线性也得到较大改善。诸如。诸如温度、激励源电温度、激励源电压、频率变化等外界的影响也能基本上相互抵消压、频率变化等外界的影响也能基本上相互抵消。非差动非差动电容传感器电容传感器演示演示非差动式电容传感器非差动式电容传感器1高压侧进气口高压侧进气口 2低压侧进气口低压侧进气口 3过滤片过滤片 4空腔空腔 5柔性不锈钢波纹隔离

20、膜片柔性不锈钢波纹隔离膜片 6导压硅油导压硅油 7凹形玻璃圆片凹形玻璃圆片 8镀金凹形电极（定极板）镀金凹形电极（定极板）9弹性平膜片弹性平膜片 10腔腔 11铝合金外壳铝合金外壳 12限位波纹盘限位波纹盘 13过压力保护悬浮波纹膜片过压力保护悬浮波纹膜片 14公共参考端（地电位）公共参考端（地电位）15螺纹压力接头螺纹压力接头 16测量转换电路及显示器铝合金盒测量转换电路及显示器铝合金盒 17信号电缆信号电缆图图4-9 差动电容式差动电容式差压传感器差压传感器(见后页见后页)2022-11-1429图图4-9 差动电容式差动电容式差压传感器差压传感器非差动电容式传感器与差动传感器的特性比较非

21、差动电容式传感器与差动传感器的特性比较图图4-10 非差动电容式非差动电容式传感器与传感器与差动电容式传感器差动电容式传感器的特性比较的特性比较1C1的电容的电容/位移特性位移特性 2C2的电容的电容/位移特性位移特性 3C1、C2差接后的的电容差接后的的电容/位移特性位移特性三、硅微电容式差压传感器三、硅微电容式差压传感器图图4-11 FCXA型硅型硅微电容式差压传感器结构微电容式差压传感器结构1压力接口压力接口 2陶瓷环陶瓷环 3硅微加工固定膜片（定极板）硅微加工固定膜片（定极板）4硅微加工感压膜片（动极板）硅微加工感压膜片（动极板）5SiO2绝缘层绝缘层 6金属化通孔金属化通孔FCXA/

22、CFCXA/C型硅微电容式浮动膜盒差压传感器结构型硅微电容式浮动膜盒差压传感器结构图图4-12 FCXA/C型硅微电容型硅微电容式浮动膜盒差压传感器结构式浮动膜盒差压传感器结构1隔离膜片隔离膜片 2波纹座波纹座 3导压液导压液 4保护膜片保护膜片 5硅微电容式硅微电容式压力入口压力入口 6测量小室（测量小室（室）室）7单晶硅测量膜片单晶硅测量膜片 8右定极板右定极板 9左定极板左定极板 10硅方块硅方块任务二任务二 压力表的安装与选型压力表的安装与选型1）测量高压介质时，为安全起见，压力表的表壳应）测量高压介质时，为安全起见，压力表的表壳应向着墙壁或无人通过的位置。向着墙壁或无人通过的位置。2

23、）取压口是被测对象的压力开口，应选择安装在流）取压口是被测对象的压力开口，应选择安装在流速平稳的直线管段上速平稳的直线管段上(取压口应在障碍物的前面取压口应在障碍物的前面)。3）当被测介质为液体时，取压口应开在管道的下方；）当被测介质为液体时，取压口应开在管道的下方；当被测介质为干净气体时，取压口应开在管道的上方；当被测介质为干净气体时，取压口应开在管道的上方；当被测介质为蒸气时，在管道水平中心线成当被测介质为蒸气时，在管道水平中心线成045的夹的夹角范围内，最好在管道水平中心线。角范围内，最好在管道水平中心线。4）截止阀应装设在靠近取压口的地方。）截止阀应装设在靠近取压口的地方。5）导压管的

24、内径为）导压管的内径为610mm，长度应尽可能短。，长度应尽可能短。6）当被测介质存在脉动压力时，应加装减振缓冲器。）当被测介质存在脉动压力时，应加装减振缓冲器。7）当被测介质温度过高时，应采用冷凝弯来防止高）当被测介质温度过高时，应采用冷凝弯来防止高温介质直接与测压传感器接触。温介质直接与测压传感器接触。导压管管路的敷设导压管管路的敷设a）压力表在容器）压力表在容器（管道）的下方（管道）的下方 b）压力表在容器）压力表在容器（管道）的上方（管道）的上方 c）取压口在管道）取压口在管道横截面的角度横截面的角度带冷凝弯压力表的安装带冷凝弯压力表的安装8）当被测介质有腐蚀性或粘度大、）当被测介质有

25、腐蚀性或粘度大、易结晶时，应加装隔离罐、隔离法兰。易结晶时，应加装隔离罐、隔离法兰。9）当环境温度较低时，导压管、）当环境温度较低时，导压管、压力传感器应采取保温和伴热措施。压力传感器应采取保温和伴热措施。10）当被测介质为食品等有卫生要求的）当被测介质为食品等有卫生要求的气体或液体时，应采用陶瓷式压力传感气体或液体时，应采用陶瓷式压力传感器或不锈钢隔离法兰压力传感器。器或不锈钢隔离法兰压力传感器。11）压力传感器的外壳通常需要接地。）压力传感器的外壳通常需要接地。1被测管道被测管道 2管道壁管道壁 3管接座管接座（或内螺纹凸台）（或内螺纹凸台）4冷凝弯冷凝弯 5外螺纹截止阀外螺纹截止阀 6直

26、管直管 7压力接头压力接头 8压力表压力表隔离法兰压力传感器隔离法兰压力传感器图图4-17 隔离法兰隔离法兰压力传感器压力传感器a）齐平式）齐平式 b）伸出式）伸出式 c）远传式）远传式 d）波纹膜片截面示意图）波纹膜片截面示意图1波纹膜片波纹膜片 2法兰安装孔法兰安装孔 3波纹座波纹座 4导压孔导压孔 5导压液导压液隔离法兰压力传感器隔离法兰压力传感器不锈钢不锈钢隔离法兰隔离法兰压力表的选型压力表的选型在被测压力波动较大的情况下（例如往复泵出在被测压力波动较大的情况下（例如往复泵出口），最大压力值不应超过压力表满量程的口），最大压力值不应超过压力表满量程的1/2，否，否则易产生弹性后效；则易

27、产生弹性后效；最小压力值最好不要低于压力最小压力值最好不要低于压力表满量程的表满量程的1/3，否则将增加测量误差。在被测压力，否则将增加测量误差。在被测压力较稳定的情况下，较稳定的情况下，最大压力值不应超过满量程的最大压力值不应超过满量程的2/3；为了减小测量误差，为了减小测量误差，被测压力不被测压力不应低于满量程的应低于满量程的1/3；测量高压测量高压（10MPa以上）时，最大过程压力以上）时，最大过程压力不应超过量程的不应超过量程的3/5。例例4-1 4-1 如果某压力容器如果某压力容器最大压力为最大压力为6MPa，允许最大，允许最大绝对误差为绝对误差为200kPa。求：。求：1）若选用量

28、程为）若选用量程为016MPa、准确度为、准确度为1.5级的压力级的压力表进行测量，能否符合误差要求？表进行测量，能否符合误差要求？2）若改为测量范围为）若改为测量范围为010MPa、准确度为、准确度为1.5级的压级的压力表，是否允许采用？试说明其理由。（见下页）力表，是否允许采用？试说明其理由。（见下页）解解 1）对于测量范围为）对于测量范围为016MPa，准确度为，准确度为1.5级的级的压力表，允许的最大绝对误差为压力表，允许的最大绝对误差为16MPa1.5%=0.24MPa=240kPa。因为此数值超过因为此数值超过了工艺上允许的最大绝对误差数值（了工艺上允许的最大绝对误差数值（200k

29、Pa），所以），所以该压力表是不合格的。该压力表是不合格的。解：解：2）对于测量范围为）对于测量范围为010MPa，准确度亦为，准确度亦为1.5级的压力表，允许的最大绝对误差为级的压力表，允许的最大绝对误差为10MPa1.5%=0.15MPa。因为此数值的绝对值小于该因为此数值的绝对值小于该工艺允许的最大绝对误差，故允许采用。工艺允许的最大绝对误差，故允许采用。求求（续）（续）：2）若改为测量范围为）若改为测量范围为010MPa、准确度为、准确度为1.5级的压级的压力表，是否允许采用力表，是否允许采用？试说明其理由。？试说明其理由。例例4-4-2 2 某一压力容器的压力某一压力容器的压力波动较

30、小波动较小，正常工作压力，正常工作压力为为10MPa左右。现左右。现要求示值相对误差要求示值相对误差不大于不大于1.5%，试，试确定：确定：1）压力表的量程。）压力表的量程。2）压力表的准确度等级。）压力表的准确度等级。解 1）设压力表的设压力表的量程为量程为M，p=10MPa，则有以下则有以下不等式方程不等式方程pM2/3，且，且pM1/3解此不等式方程，得解此不等式方程，得M15MPa，且，且M30MPa，因此选择量程为因此选择量程为020MPa的压力表。的压力表。（续）求：（续）求：2）压力表的准确度等级）压力表的准确度等级2）由题意可知，可能产生的由题意可知，可能产生的最大绝对误差与示

31、值最大绝对误差与示值相对误差的关系为相对误差的关系为m=10MPa1.5%=0.15MPa，要求所选压力表的最要求所选压力表的最大引用误差大引用误差按照表按照表1-3所示的准确度等级，所示的准确度等级，选取选取0.5级压力表。级压力表。量程比量程比量程比用于最小量程与最大量程的差距太大的场合量程比用于最小量程与最大量程的差距太大的场合。量程比是指最大测量范围（量程比是指最大测量范围（URV）与最小测量范围）与最小测量范围（LRV）之比）之比。智能压力传感器（也称智能变送器，具智能压力传感器（也称智能变送器，具体定义见项目二）的体定义见项目二）的“量程比量程比”较大较大，可达，可达40400。量

32、量程比越大，实际测量时的准确度就越低程比越大，实际测量时的准确度就越低，当仪表的准确当仪表的准确度降低到最大量程的度降低到最大量程的40%时，称为时，称为“可用量程比可用量程比”，即即URV=0.05+0.5%=0.05+0.5%LRV最大量程（）（）使用量程30513051电容式压力（差压）变送器的型号和主要技术指标电容式压力（差压）变送器的型号和主要技术指标305电容式压力变送器电容式压力变送器代号代号压力类型压力类型 CD 差压差压 CG 表压表压 CA 绝对压力绝对压力 HD 高温差压（过程温度高温差压（过程温度190）HP高温表压（过程温度高温表压（过程温度190）量程量程测量范围（

33、测量范围（x1x2kPa）或（）或（x3x4MPa）3051电容式电容式压力（差压）变送器的型号和主要技术指标压力（差压）变送器的型号和主要技术指标例如，型号例如，型号“3051HP（0100kPa）2A”表示：表示：电容式电容式高温表压变送器高温表压变送器，过程温度为过程温度为190，综合综合准确度为准确度为0.25%FS，输出信号为输出信号为420mA及及基于基于HART协议的串协议的串行通信信号行通信信号。代号代号综合准确度（线性综合准确度（线性+重复性重复性+迟滞）迟滞）10.4%FS20.25%FS 代号代号信号输出信号输出 N非智能型，非智能型，420mA模拟输模拟输出，无出，无H

34、ART输出输出 A420mA，带有基于，带有基于HART协议的数字量输出协议的数字量输出 MDC15V，带有基于，带有基于HART协议的数字量输出协议的数字量输出任务三任务三 压力表的校验压力表的校验一、砝码校验法一、砝码校验法1砝码砝码 2托盘托盘 3活塞活塞 4活塞柱活塞柱 5标志线标志线 6工作液（变压器油）工作液（变压器油）7手摇液压泵手摇液压泵8手摇液压泵活塞手摇液压泵活塞 9丝杠丝杠 10手轮手轮 11油杯油杯 12进油阀把手进油阀把手 13标准压力表标准压力表 14被校压力表被校压力表图图4-18 活塞式压力校验台的结构活塞式压力校验台的结构 活塞式压力校验台的力平衡关系活塞式压

35、力校验台的力平衡关系p=mg/Am测量测量活塞、活塞、托盘托盘与砝码重量之和（与砝码重量之和（kg）；）；g测量地的重力加速度（测量地的重力加速度（m/s2）；）；A环境温度为环境温度为20时活塞的有效面积（时活塞的有效面积（m2）。）。校验方法：校验方法：1）调整活塞式压力计的水平位置。）调整活塞式压力计的水平位置。2）排除管道内的空气。）排除管道内的空气。3）关闭进油阀，缓慢地旋转手轮，使活塞上升。）关闭进油阀，缓慢地旋转手轮，使活塞上升。4）增加相应的砝码；并顺时针缓慢旋转使活塞停在）增加相应的砝码；并顺时针缓慢旋转使活塞停在标志线上。标志线上。5）进行反行程校验）进行反行程校验。活塞式

36、压力校验台外形活塞式压力校验台外形二、标准表比较法二、标准表比较法将将“被校验的被校验的压力表压力表”与与较高较高准确度的另一只准确度的另一只“标准压力表标准压力表”进进行示值比较，其行示值比较，其差值可视为被校差值可视为被校表的误差表的误差。用标。用标准压力表取代砝准压力表取代砝码和活塞。码和活塞。工作工作液压力的增加与液压力的增加与减少靠手摇泵来减少靠手摇泵来完成完成。校验的方。校验的方法、步骤与法、步骤与“砝砝码比较法码比较法”类似。类似。例例4-44-4 设被校验的压力表设被校验的压力表A的最大量程为的最大量程为1MPa，准，准确度等级确度等级S=1.5级，现有三块标准表可供校验选择：

37、级，现有三块标准表可供校验选择：B表：表：1.6MPa，0.5级级；C表：表：1.6MPa，0.2级级；D表：表：4.0MPa，0.2级级。请确定哪一块标准表较为合适？。请确定哪一块标准表较为合适？解解 按校验规程，标准表的最大绝对误差不应超过按校验规程，标准表的最大绝对误差不应超过被被校验表的最大绝对误差（校验表的最大绝对误差（maxA）的）的1/3（5.0kPa）。被校验被校验A表的最大表的最大绝对误差绝对误差maxA=AmaxAA=1MPa1.5%=15.0kPa。B表的表的最大绝对误差最大绝对误差maxB=AmaxBSB=1.6MPa0.5%=8kPa(maxA/3)。C表的表的最大绝

38、对误差最大绝对误差maxC=AmaxCSC=1.6MPa0.2%=3.2kPa(maxA/3)。D表的表的最大绝对误差最大绝对误差maxD=AmaxDSD=4.0MPa0.2%=8kPa(maxA/3)。由上述计算可知，由上述计算可知，标准标准表表C适合于适合于校验压力表校验压力表A。三、压力变送器的三、压力变送器的HARTHART手持终端校验手持终端校验由手泵（压力发生器）产生校验压力由手泵（压力发生器）产生校验压力，手持终端通手持终端通过过HART信号读取智能差压变送器的压力数据信号读取智能差压变送器的压力数据，并，并与手与手持终端本身测量的结果进行对比，计算出测量误差持终端本身测量的结果进行对比，计算出测量误差。休休 息息 一一 下下拓展阅读网络资料列表网址：拓展阅读网络资料列表网址：http:/回目录回目录2022年年11月月14日星期一日星期一現在時間現在時間是：是：2:112:11 休息一下休息一下！