1、第五章 压力检测及仪表主讲人：王海军主讲人：王海军垂直而均匀地作用在单位面积上的力垂直而均匀地作用在单位面积上的力SF式中式中压力（压力（Pa）均匀垂直作用力（均匀垂直作用力（N）受力面积（受力面积（m2）单位单位:牛顿牛顿/米米2（N/m2），简称），简称“帕帕”，用符号，用符号“Pa”压力的表示压力的表示 绝对压力绝对压力 单位面积所受到的力单位面积所受到的力 相对压力（表压）相对压力（表压）绝对压力与大气压之差绝对压力与大气压之差 真空度真空度 大气压与绝对压力之差大气压与绝对压力之差绝对压绝对压力力绝对绝对压力压力真空度真空度表压表压标准大气压标准大气压压力的表示与单位压力的表示与单位
2、大气压力绝对压力表压pppp表P真P绝P绝大气压力线大气压力线绝对压力的零线绝对压力的零线绝对压力大气压力真空度ppp当被测压力低于大气压力时，一般用负压或真空度来表示。当被测压力低于大气压力时，一般用负压或真空度来表示。图绝对压力、表压、负压（真空度）的关系 工程上的工程上的“压力压力”与力学中的与力学中的“压力压力”不表不表示同一个概念。示同一个概念。帕帕 PaN/m2毫米汞柱毫米汞柱mm兆帕兆帕 MPa106N/m2水柱水柱m工程大气压工程大气压10mH2O巴巴dyn/cm2物理大气压物理大气压20C海平面海平面psilb/in2压力单位压力单位 1643年，意大利人托里拆利首先测定标准
3、年，意大利人托里拆利首先测定标准的大气压力值为的大气压力值为760毫米汞柱，奠定了液柱式毫米汞柱，奠定了液柱式压力测量仪表的基础。压力测量仪表的基础。1847年，法国人波登制年，法国人波登制成波登管压力表，由于结构简单、实用，很快成波登管压力表，由于结构简单、实用，很快在工业中获得广泛应用，一直是常用的压力测在工业中获得广泛应用，一直是常用的压力测量仪表。量仪表。二十世纪上半叶出现了远传压力表和电接二十世纪上半叶出现了远传压力表和电接点压力表，从而解决了压力测量值的远距离传点压力表，从而解决了压力测量值的远距离传送和压力的报警、控制等问题。送和压力的报警、控制等问题。60年代以后，年代以后，为
4、适应工业控制、航空工业和医学测试等方面为适应工业控制、航空工业和医学测试等方面的要求，压力测量仪表日益向体积轻巧、耐高的要求，压力测量仪表日益向体积轻巧、耐高温、耐冲击、耐振动和数字显示等方向发展。温、耐冲击、耐振动和数字显示等方向发展。液柱式压力检测 一般采用充有水或水银等液体的玻璃U形管或单管进行测量。(2)弹性式压力检测 根据弹性元件受力变形的位移进行测量。弹簧管/膜片/波纹管(3)电气式压力检测 利用敏感元件将被测压力转换成电量进行测量的。电势、电阻。(4)活塞式压力检测 根据液压机液体传送压力的原理，将被测压力转换成活塞面积上所 加平衡砝码的质量来进行测量。测量精度很高，允许误差可以
5、小到0.050.02。标准仪表。单管压力计U型管压力计斜管压力计 测量原理测量原理 根据流体静力学原理，根据流体静力学原理，将被测压力转换成液柱高将被测压力转换成液柱高度进行测量。度进行测量。1、液柱式压力计、液柱式压力计形管压力计形管压力计 当被测介质的压力当被测介质的压力px大于大气压力大于大气压力p时，管时，管1中的工作液体液面下降，中的工作液体液面下降，管管2中的工作液体液面中的工作液体液面上升，一直到两液面差上升，一直到两液面差的高度的高度h产生的压力与产生的压力与被测压力相平衡时为止。被测压力相平衡时为止。如果被测介质是气体，可得到被测压力值如果被测介质是气体，可得到被测压力值px
6、为为 Px=gh式中：式中：-工作液体的密度（工作液体的密度（kg/m3）；）；g-重力加速度（重力加速度（m/s2）。）。如果被测介质是液体，平衡时还要考虑被测如果被测介质是液体，平衡时还要考虑被测介质的密度，被测压力为介质的密度，被测压力为Px=h(-x)g式中：式中：x-被测介质的密度（被测介质的密度（kg/m3）结构简单、使用方便、价格便宜，在一定结构简单、使用方便、价格便宜，在一定的条件下比较容易得到较高的精度，目前还有的条件下比较容易得到较高的精度，目前还有广泛的用途。但是由于它不能测量较高的压力，广泛的用途。但是由于它不能测量较高的压力，也不能进行自动的指示和记录，所以它的应用也
7、不能进行自动的指示和记录，所以它的应用范围受到限制。一般可作为实验室中低压的精范围受到限制。一般可作为实验室中低压的精密测量方法以及用于仪表的检定校验。密测量方法以及用于仪表的检定校验。液柱式压力计使用注意事项液柱式压力计使用注意事项 为减小毛细现象，U型管的内径一般为5-20mm,内径最好不小于10mm使用时保持垂直减小两次读数误差，读数时眼睛与液面平齐，以封液弯月面顶部切线为准读取液面高度。应选择密度小的封液，以增大左右管液体的高度差，减小读数误差。（水，汞，四氯化碳）常用于低压、负压或压力差的检测,广泛用于实验室压力测量或现场锅炉烟、风道各段压力、通风空调系统各段压力的测量。测量介质测量
8、介质 隔离液隔离液 测量介质测量介质 隔离液隔离液 氯气氯气 98%的浓硫酸或氟油的浓硫酸或氟油 氨水、水煤气氨水、水煤气 变压器油变压器油 氯化氢氯化氢 煤油煤油 水煤气水煤气 变压器油变压器油硝酸硝酸 五氯乙烷五氯乙烷 氧气氧气 甘油甘油 某些介质的隔离液某些介质的隔离液 液柱压力计安装位置应避开过热、过冷和有震动液柱压力计安装位置应避开过热、过冷和有震动的地方。的地方。由于液体的毛细现象，在读取压力值时，视线应由于液体的毛细现象，在读取压力值时，视线应在液柱面上，观察水时应看凹面处，观察水银面时在液柱面上，观察水时应看凹面处，观察水银面时应看凸面处。应看凸面处。单管式压力计原理：原理：大
9、容器中封液的减少等于管大容器中封液的减少等于管中封液的增加中封液的增加 h2f=h1A（f,A,分别为管子截面积和大容器分别为管子截面积和大容器的截面积的截面积)所测差压：所测差压：gAfhghhP)(1()(2122121三、斜管式微压计ghhP)(2121sin2lh 221Ddlh glDdP)(sin2122特点：l因为l比h2放大了1/sin倍，所以读数得相对误差小l改变可改变k值，但不得小于150，倾斜角度越小，l越长，测量灵敏度就越高；但不可太小，否则液拉长且易冲散，读数较困难，误差增大。l斜管式微压计应用范围：一般1002500pa测量原理测量原理 P=G/S 所以所以 G=P
10、S精确度高精确度高常用作标准仪表，检验其它常用作标准仪表，检验其它压力计压力计2、活塞式压力计、活塞式压力计YS/YU-6，60，250，600活塞式压力计活塞式压力计 一、原理一、原理 将被测压力转换成弹性元件变形的位移将被测压力转换成弹性元件变形的位移二、二、根据敏感元件形式的不同可以分为以下根据敏感元件形式的不同可以分为以下3类：类：弹簧管式压力表弹簧管式压力表 薄膜式压力表薄膜式压力表 波纹管式压力表波纹管式压力表P 弹簧管式弹性元件弹簧管式弹性元件P 膜片式弹性元件膜片式弹性元件3、弹性式压力计、弹性式压力计三、弹性元件三、弹性元件 弹性元件是弹性压力表的敏感元件，测压范围不同，所用
11、弹性元件是弹性压力表的敏感元件，测压范围不同，所用的弹性元件亦不同。常用的弹性元件有弹簧管式、薄膜式和波的弹性元件亦不同。常用的弹性元件有弹簧管式、薄膜式和波纹管式。纹管式。P 弹簧管式弹性元件弹簧管式弹性元件P 膜片式弹性元件膜片式弹性元件（1）弹簧管式弹性元件）弹簧管式弹性元件 弹簧管式弹性元件的测压范围较宽，可测量高达弹簧管式弹性元件的测压范围较宽，可测量高达1000MPa的压力。单圈弹簧管是弯成圆弧形的金属管子，它的截面做成的压力。单圈弹簧管是弯成圆弧形的金属管子，它的截面做成扁圆形或椭圆形。为了增加自由端的位移，可以制成多圈弹簧扁圆形或椭圆形。为了增加自由端的位移，可以制成多圈弹簧管
12、。管。（2）薄膜式弹性元件）薄膜式弹性元件 薄膜式弹性元件根据其结构不同还可以分为膜片与膜盒等。薄膜式弹性元件根据其结构不同还可以分为膜片与膜盒等。它的测压范围较弹簧管式的为低。膜片式弹性元件，它是由金它的测压范围较弹簧管式的为低。膜片式弹性元件，它是由金属或非金属材料做成的具有弹性的一张膜片属或非金属材料做成的具有弹性的一张膜片(有平膜片与波纹膜有平膜片与波纹膜片两种形式片两种形式)，在压力作用下能产生变形。有时也可以由两张金，在压力作用下能产生变形。有时也可以由两张金属膜片沿周口对焊起来，成一薄壁盒子，内充液体属膜片沿周口对焊起来，成一薄壁盒子，内充液体(例如硅油例如硅油)，称为膜盒。称为
13、膜盒。（3）波纹管式弹性元件）波纹管式弹性元件 波纹管式弹性元件波纹管式弹性元件 波纹管式弹性元件是一个周围为波纹状波纹管式弹性元件是一个周围为波纹状的薄壁金属筒体。这种弹性元件易于变形，而且位移很大，常的薄壁金属筒体。这种弹性元件易于变形，而且位移很大，常用于微压与低压的测量用于微压与低压的测量(般不超过般不超过1Mpa)。弹性元件结构和特点弹性元件结构和特点 当弹性元件在轴向受到外力作用当弹性元件在轴向受到外力作用 时，就时，就会产生拉伸或压缩位移，即会产生拉伸或压缩位移，即CSF PCAS S P式中式中 F F轴向外力轴向外力 S S位移位移 C C弹性元件的刚度系数弹性元件的刚度系数
14、 式中式中 AA弹性元件承受压力的有效面积弹性元件承受压力的有效面积 PP被测压力被测压力 弹簧管压力表弹簧管压力表 弹簧管压力表的工作原理弹簧管压力表的工作原理 弹簧管压力表弹簧管压力表主要由弹簧管、主要由弹簧管、齿轮传动机构、齿轮传动机构、指示装置（指针指示装置（指针和分度盘）以及和分度盘）以及外壳等几个部分外壳等几个部分组成组成 弹簧管压力表 刻度盘刻度盘游丝游丝接头接头中心齿轮中心齿轮弹簧管弹簧管指针指针扇形齿轮扇形齿轮拉杆拉杆调整螺钉调整螺钉电接点压力表电接点压力表 1 2 435弹簧管压力计特点弹簧管压力计特点 结构简单、使用可靠、读数清晰、牢固可靠、结构简单、使用可靠、读数清晰、
15、牢固可靠、价格低廉、测量范围宽及有足够的精确度。可实现价格低廉、测量范围宽及有足够的精确度。可实现压力的记录、远传、信号报警和自动控制等。是工压力的记录、远传、信号报警和自动控制等。是工业上应用最广泛的测压仪表。业上应用最广泛的测压仪表。弹簧管压力计使用安装中注意事项弹簧管压力计使用安装中注意事项（1）仪表应工作在正常允许的压力范围内，在）仪表应工作在正常允许的压力范围内，在静压力下一般不应超过测量上限的静压力下一般不应超过测量上限的70%，在波动压，在波动压力时，不应超过测量上限的力时，不应超过测量上限的60%；（）工业用压力表应在环境温度为（）工业用压力表应在环境温度为-4060，相对湿度
16、不大于相对湿度不大于80%的条件下使用；的条件下使用；（）仪表安装处与测量点间的距离应尽量短，以（）仪表安装处与测量点间的距离应尽量短，以免指示迟缓；免指示迟缓；（）在振动情况下使用仪表时要装减振装置；（）在振动情况下使用仪表时要装减振装置；（5）测量结晶或粘度较大的介质时，要加装隔离器；测量结晶或粘度较大的介质时，要加装隔离器；（6）仪表必须垂直安装，无泄漏现象；）仪表必须垂直安装，无泄漏现象；（7）仪表的测定点与仪表的安装处应处于同一水平）仪表的测定点与仪表的安装处应处于同一水平位置，否则将产生附加高度误差，必要时需加修正值；位置，否则将产生附加高度误差，必要时需加修正值；（8）测量爆炸、
17、腐蚀、有毒气体的压力时，应使用）测量爆炸、腐蚀、有毒气体的压力时，应使用特殊的仪表，氧气压力表严禁接触油类，以免爆炸；特殊的仪表，氧气压力表严禁接触油类，以免爆炸；（9)仪表必须定期校验，合格的表才能使用。仪表必须定期校验，合格的表才能使用。膜式压力计精度等级一般为膜式压力计精度等级一般为2.5级，是用于生产过程的级，是用于生产过程的工业仪表。膜盒压力表测量范围一般在一工业仪表。膜盒压力表测量范围一般在一4000040000Pa；膜片适用于真空或；膜片适用于真空或06x106Pa。波纹管 波纹管是一种轴对称的管状波纹薄壳，受到轴向作用力时，在其线性特性内能产生较大的位移。波纹管可分为两类：无缝
18、波纹管，有缝波纹管4、电气式压力计、电气式压力计电气式压力计的原理电气式压力计的原理 电气式压力计是一种能将压力转换成电信电气式压力计是一种能将压力转换成电信号进行传输及显示的仪表。号进行传输及显示的仪表。通常把将弹性元件通常把将弹性元件感受到的位移变化转换为与压力相对应的电信感受到的位移变化转换为与压力相对应的电信号输出。号输出。电气式压力计的结构电气式压力计的结构传感器传感器测量线路测量线路指示器指示器记录仪记录仪控制器控制器辅助电源辅助电源压力压力电量电量 电气式压力计一般有压力传感器、测量电路和电气式压力计一般有压力传感器、测量电路和信号处理装置组成。信号处理装置组成。感受压力，并感受
19、压力，并把被测压力转把被测压力转换为电信号，换为电信号，送到测量电路送到测量电路进行测量。进行测量。把传感器输出信把传感器输出信号转换成适应显号转换成适应显示装置输入要求示装置输入要求信号。信号。标准信号：直流电流标准信号：直流电流420mA、空气压力、空气压力0.020.1MP。我国当前还有一些变送器以直。我国当前还有一些变送器以直流电流流电流010mA为输出信号。为输出信号。按测量原理不同分为按测量原理不同分为 霍尔片式压力传感器霍尔片式压力传感器 应变式压力传感器应变式压力传感器 压阻式压力传感器压阻式压力传感器 电容式压力变送器电容式压力变送器 力矩平衡式压力变送器力矩平衡式压力变送器
20、 智能型压力变送器智能型压力变送器电气式压力计传感器分类电气式压力计传感器分类一、霍尔片式压力传感器一、霍尔片式压力传感器 霍尔片式压力传感器是根据霍尔效应制成的，霍尔片式压力传感器是根据霍尔效应制成的，即利用霍尔元件将由压力所引起的弹性元件的位移即利用霍尔元件将由压力所引起的弹性元件的位移转换成霍尔电势，从而实现压力测量。转换成霍尔电势，从而实现压力测量。霍尔片是一霍尔片是一种半导体转换元件。种半导体转换元件。霍尔效应：霍尔效应：将一个半导体薄片放置在一磁场将一个半导体薄片放置在一磁场B中，中，在薄片两端垂直于磁场方向通以电流在薄片两端垂直于磁场方向通以电流I，则在垂直于，则在垂直于磁场和电
21、流方向薄片的另外两侧会产生一个电势磁场和电流方向薄片的另外两侧会产生一个电势UH，此电势的大小与电流、磁场强度成正比，这种现象此电势的大小与电流、磁场强度成正比，这种现象称霍尔效应。称霍尔效应。BIUH霍尔效应原霍尔效应原理理 霍尔元件是一霍尔元件是一种四端元件种四端元件 霍尔电势的大小与半导体材料、所通过的电流，磁感应强度以及霍尔片的的几何尺寸等因素有关。UH =RH B I 霍尔电势霍尔电势磁感应强度磁感应强度电流强度电流强度霍尔常数霍尔常数霍尔片式压力传感器组成霍尔片式压力传感器组成磁钢磁钢霍尔片霍尔片弹簧管弹簧管霍尔片压力传感器主要由两个部分组成：一部分霍尔片压力传感器主要由两个部分组
22、成：一部分是感受压力的弹性元件及固定在弹性元件自由端上是感受压力的弹性元件及固定在弹性元件自由端上的霍尔元件；另一部分是产生非均匀磁场（线性梯的霍尔元件；另一部分是产生非均匀磁场（线性梯度磁场）的磁极组。度磁场）的磁极组。UH =RH B I二、应片式压力传感器二、应片式压力传感器应变式压力传感器的组成应变式压力传感器的组成 应变式压力传感器由弹性元件、电阻应变片和应变式压力传感器由弹性元件、电阻应变片和测量电路三部分组成。测量电路三部分组成。测量电桥测量电桥显示仪表显示仪表压力压力压力压力-位移型位移型弹性元件弹性元件力力-应变型弹应变型弹性元件性元件应变片应变片FRRU,I应变式压力传感器
23、的原理应变式压力传感器的原理 应变片式压力传感器是利用电阻应变原理构成应变片式压力传感器是利用电阻应变原理构成的。被测压力引起弹性元件应变，通过粘贴在弹性的。被测压力引起弹性元件应变，通过粘贴在弹性元件上电阻应变片将应变转换为电阻值的变化，最元件上电阻应变片将应变转换为电阻值的变化，最后通过测量电路把电阻值变化成电压或电流的变化。后通过测量电路把电阻值变化成电压或电流的变化。金属导体在外界力的作用下产生机械应变金属导体在外界力的作用下产生机械应变时，其几何尺寸和电阻率都要发生变化，从时，其几何尺寸和电阻率都要发生变化，从而引起导体电阻值发生变化的现象，称为金而引起导体电阻值发生变化的现象，称为
24、金属的电阻应变效应。属的电阻应变效应。金属丝受拉时，金属丝受拉时，l变变长、长、r 变小，导致变小，导致R变大变大。原理演示原理演示金属丝式应变片的内部结构箔式应变片的外形WFXB悬臂式张力传感器悬臂式张力传感器(WFXB)SlRr1r2123P(a)传感器1外壳 2弹性筒 3膜片UiEr1r2R3R4AB(b)测量电桥313412()U0 RrUERRrr，不受压时0122011212010201201()24224rrrrrrrrrUEEEPrrrrrrrr 三、压阻式压力传感器三、压阻式压力传感器 压阻式压力传感器是基于单晶硅的压阻效应而工压阻式压力传感器是基于单晶硅的压阻效应而工作的。
25、当压力变化时，单晶硅产生应变，使直接扩散作的。当压力变化时，单晶硅产生应变，使直接扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成比例的变化，再在上面的应变电阻产生与被测压力成比例的变化，再由桥式电路获得相应的电压输出信号。由桥式电路获得相应的电压输出信号。压阻式压力传感器1基座；2单晶硅片；3导环；4螺母；5密封垫圈；6等效电阻 精度高、工作可靠、频率响应高、迟滞小、尺寸小、重量轻、结构简单；便于实现显示数字化；可以测量压力，稍加改变，还可以测量差压、高度、速度、加速度等参数。电容式压力变送器是将压力的变化转化为电容电容式压力变送器是将压力的变化转化为电容量的变化，然后进行测量的变送器。量的变化，然后进
26、行测量的变送器。电容式压力变送器是一种开环检测仪表。具有电容式压力变送器是一种开环检测仪表。具有结构简单、过载能力强、测量精确度高、体积小、结构简单、过载能力强、测量精确度高、体积小、重量轻、使用方便等特点。重量轻、使用方便等特点。四、电容式压力变送器四、电容式压力变送器图3-14 电容式差压变送器原理图1隔离膜片；2，7固定电极；3硅油；4测量膜片；5玻璃层；6底座；8引线先将压力的变化转换为电容量的变化，然后进行测量。测量原理测量原理采用变电容原理，利用弹性元件受压变形来采用变电容原理，利用弹性元件受压变形来改变可变电容器的电容量，然后通过测量电改变可变电容器的电容量，然后通过测量电容量容
27、量C便可以知道被测压力的大小，从而实便可以知道被测压力的大小，从而实现压力现压力-电容转换的。电容转换的。电容器极板间绝缘介质的介电电容器极板间绝缘介质的介电 常数，常数，F/m A电容器两平行板覆盖的面积，电容器两平行板覆盖的面积，m2 d两平行板之间的距离，两平行板之间的距离，m C电容量，电容量，FdC在实际应用中，为了提高传感器的灵敏度，减小非在实际应用中，为了提高传感器的灵敏度，减小非线性，提高抗干扰能力（如电源电压、环境温度等）线性，提高抗干扰能力（如电源电压、环境温度等）常常做成差动的形式。常常做成差动的形式。C1C2ddxC1C2差动电容传感器原理差动电容传感器原理图图可以有效
28、地保护测可以有效地保护测量膜片，当差压过大并超过允许测量范围时，测量膜片，当差压过大并超过允许测量范围时，测量膜片将平滑地贴靠在玻璃凹球面上，因此不易量膜片将平滑地贴靠在玻璃凹球面上，因此不易损坏，过载后的恢复特性很好，这样大大提高了损坏，过载后的恢复特性很好，这样大大提高了过载承受能力。与力矩平衡式相比，电容式没有过载承受能力。与力矩平衡式相比，电容式没有杠杆传动机构，因而尺寸紧凑，密封性与抗振性杠杆传动机构，因而尺寸紧凑，密封性与抗振性好，测量精度相应提高，可达好，测量精度相应提高，可达0.20.2级。级。变送器的概念 变送器(传感器)这一词是指将被测的某一物理量按照一定转换规律转换成另一
29、种已知的物理量的一种转换装置。它是一个用于检测控制变量(信息)的器件,它具有检测,转换,传输信息的功能。近来把传感器直接定义为:能感知,并检测出被测对象之信息的机器。也就是说,传感器能够代替人的五官(视、听、嗅、味、触)来完成某些功能的机器。同时,即使人的五官不能感知的现象(例如红外线、电磁波、超声波等)也能感知。常见压力传感器外形 工业压力变送器数字压力变送器通用压力变送器隔离压力变送器高温压力变送器隔离压差变送器隔离液位变送器微压变送器电容压力变送器隔膜压力变送器绝压变送器双膜压差变送器微型探针压力计暖风空调压力计湿式压力变送器本安压力变送器OEM血压计OEM压力芯片P1转换放大单元转换放
30、大单元 P2电容式差压变送器电容式差压变送器测量部分测量部分 填充液（硅油）填充液（硅油）隔离膜片隔离膜片可动电极可动电极固定电极固定电极测 量 部 分测 量 部 分包括电容膜盒、包括电容膜盒、高低压室及法高低压室及法兰组件等兰组件等.测量原理测量原理:将将被测压力的变被测压力的变化转换成电容化转换成电容量的变化。量的变化。电容式差压变送器电容式差压变送器五、力矩平衡式压力变送器五、力矩平衡式压力变送器 力矩平衡式压力变送器是一种典型的自平衡检测力矩平衡式压力变送器是一种典型的自平衡检测仪表，他利用负反馈的工作原理克服元件材料、加仪表，他利用负反馈的工作原理克服元件材料、加工工艺等不利因素的影
31、响，使仪表具有较高的测量工工艺等不利因素的影响，使仪表具有较高的测量精度。精度。力平衡式压力变送器力平衡式压力变送器 1低压室低压室 2高压室高压室 3测量元件（膜盒、膜片）测量元件（膜盒、膜片）4轴封膜片轴封膜片 5主杠杆主杠杆 6过载保护片过载保护片 7静压调整螺钉静压调整螺钉 8矢量机构矢量机构 9零点迁移弹簧零点迁移弹簧 10平衡锤平衡锤 11量程调整螺钉量程调整螺钉 12检测片（衔铁）检测片（衔铁）13差动变压器差动变压器 14副杠杆副杠杆 15放大器放大器 16反馈动圈反馈动圈 17永久磁钢永久磁钢 18电源电源 19负负载载 20调零弹簧调零弹簧 测量机构杠杆机构反馈 机构检测放
32、大 机构力矩平衡式压力变送器是按力矩平衡原理制成的力矩平衡式压力变送器是按力矩平衡原理制成的211lFlFMiil1l4l3l0lfl2F1F3F2FfF0HMFi5481214主杠杆主杠杆 PAFi矢量机构将矢量机构将F1分解成分解成F2和和F3，tgFF12tgPAllFi212副杠杆平衡：副杠杆平衡：ffLFlFlF00320IKFff002310FKllPKllAtgllIffff在普通压力传感器上增加微处理器在普通压力传感器上增加微处理器 特点特点 具有远程通讯的功能具有远程通讯的功能 依靠手操通信器，用户可在现场或控制室设定依靠手操通信器，用户可在现场或控制室设定 变送变送器各种参
33、数器各种参数 使用维护方便使用维护方便 长期稳定工作，每长期稳定工作，每5年才需校检一次。年才需校检一次。六、智能压力变送器六、智能压力变送器3051C型智能变送器原理图传感膜头内存 修正系数 膜头信号A/D转换器 温度传感器 电容传感器微处理器传感器线性化重设量程诊断工程单位通信电子板内存量程值变送器组态信息本机量程和零点调整数字通信D/A转换 420mA手操器传感膜头电子线路板以以3051C 为例：为例：组成：传感膜头：被测压力组成：传感膜头：被测压力-A/D转换转换-数字信号数字信号 电子线路板：对信号进行修正，线性化处理电子线路板：对信号进行修正，线性化处理-D/A转换转换-420mA
34、信号信号2.4MPa1.51.61.5Pmax上P;2483124114.21.1%100max满量程允%3.2%10014.2%5.5允 压力计的选用及安装 压力计的选用压力计的选用应根据工艺生产过程对压力测量的要应根据工艺生产过程对压力测量的要求，结合其他各方面的情况，加以全面的考虑和具体的求，结合其他各方面的情况，加以全面的考虑和具体的分析，分析，一般考虑以下几个问题。一般考虑以下几个问题。MPaA9.0326.0MPaAA2.14.031MPapp562282max1例例 某台往复式压缩机的出口压力范围为某台往复式压缩机的出口压力范围为25252828MPa，测量误差不得大于，测量误差
35、不得大于1 1MPa。工艺上要求。工艺上要求就地观察，并能高低限报警，试正确选用一台压就地观察，并能高低限报警，试正确选用一台压力表，指出型号、精度与测量范围。力表，指出型号、精度与测量范围。解解由于往复式压缩机的出口压力脉动较大，所以选择仪表的上限值为 根据就地观察及能进行高低限报警的要求，由本章附录一，可查得选用YX-150型电接点压力表，测量范围为060MPa。316025 由于 ，故被测压力的最小值不低于满量程的 1/3，这是允许的。另外，根据测量误差的要求，可算得允许误差为 所以，精度等级为1.5级的仪表完全可以满足误差要求。至此，可以确定，选择的压力表为YX-150型电接点压力表，
36、测量范围为060MPa，精度等级为1.5级。%67.1%100601 (a)(b)(c)(d)112233(e)4(f)蒸汽(g)54545(a)液体4545(b)气体4545(c)蒸汽引压管内径与引压管长度引压管内径与引压管长度引压管内径 引压管 mm 长度 m被测介质1.61.64.54.59水、水蒸气、干气体791013湿气体131313低中粘度油品131925脏液体252533+11223311445516655777(a)(b)(c)1取压口取压口 2放空阀放空阀 3贮气罐贮气罐 4贮液罐贮液罐5排放阀排放阀 6凝液罐凝液罐 7差压变送器差压变送器+2131、2切断阀 3平衡阀常见压力传感器外形 工业压力变送器数字压力变送器通用压力变送器隔离压力变送器高温压力变送器隔离压差变送器隔离液位变送器微压变送器电容压力变送器隔膜压力变送器绝压变送器双膜压差变送器微型探针压力计暖风空调压力计湿式压力变送器本安压力变送器OEM血压计OEM压力芯片休 息 一 下
