1、油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化 第二章第二章 压力测压力测量及变送量及变送油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章引言引言 在石油化工生产中，压力往往是决定安全生产、产品质量和生产效率的重要因素。内容：1、压力概念。2、弹性式、电容式、应变式、压阻式压力计、智能式变送器结构原理与应用。3、压力计选用、校验与安装。要求：1、掌握各压力计结构原理。2、学会压力表选择；了解安装要求。油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章一、压力 压力=压强 P：单位面积上的垂直均匀作用力。二、压力单位 国际单位制（国
2、际单位制（SISI）：）：帕斯卡（帕）帕斯卡（帕）1Pa=1N1Pa=1N1m1m2 2 主要换算关系：主要换算关系：1标准大气压标准大气压(atm)=101325 Pa ；1工程大气压工程大气压(kgf/cm2)=98066.5 Pa 1毫米汞柱毫米汞柱(mmHg)=133.3 Pa；1毫米水柱毫米水柱(mmH2O)=9.8 Pa 1巴巴bar=100000 PaAFP 面积A液高h可用液柱高度可用液柱高度h表示。表示。hP，如：，如：mmH2O、mmHgghAgAhP 第一节第一节 引言引言油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第
3、第2 2章章压力的三种表示方法：实际生产现场中，各种工艺设备和测量仪表通常处于大气中，本身就承受着大气压力，实际生产现场中，各种工艺设备和测量仪表通常处于大气中，本身就承受着大气压力，故工程中经常用表压或真空度来表示压力的大小故工程中经常用表压或真空度来表示压力的大小。以后若无特殊说明均指表压和真空度。以后若无特殊说明均指表压和真空度绝对压力绝对压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1.01325105Pa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（指物体所受的实际压力）（指物体所受的实际压力）指大气压与低于大气压的绝对压力之差，指大气压与低于大气压的绝对压
4、力之差，有时也称为负压有时也称为负压表压（相对压力）：表压（相对压力）：一般压力表所测得的压力，一般压力表所测得的压力，它是高于大气压力的绝对压力与大气压力之差它是高于大气压力的绝对压力与大气压力之差真空度（负压力）：真空度（负压力）：油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章转换成转换成将将P P 液柱高度液柱高度h h转换成转换成将将P P 活塞上砝码质量活塞上砝码质量转换成转换成 将将P P 位移位移x x转换成转换成将将P P 电量电量目前工业上常用的压力检测方法和压力检测仪表很多，根据敏感目前工业上常用的压力检测方法和压力检测仪表很多，根据敏感元件和转换原理的不同，一般
5、分为四类：元件和转换原理的不同，一般分为四类：(1)(1)液柱式压力检测液柱式压力检测一般采用充有水或水银等液体的玻璃一般采用充有水或水银等液体的玻璃U U形管或单管进行测量。形管或单管进行测量。(2)(2)弹性式压力检测弹性式压力检测根据弹性元件受力变形的原理根据弹性元件受力变形的原理 常用的弹性元件有弹簧管、膜片和波纹管等常用的弹性元件有弹簧管、膜片和波纹管等(3)(3)电气式压力检测电气式压力检测利用敏感元件利用敏感元件 如电阻、电荷量等各种电量如电阻、电荷量等各种电量(4)(4)活塞式压力检测活塞式压力检测优点：测量精度较高，精度可达优点：测量精度较高，精度可达0.050.050.02
6、0.02级，级，常用作标准仪器对其它压力检测仪表进行检定常用作标准仪器对其它压力检测仪表进行检定缺点：结构复杂、价格较高缺点：结构复杂、价格较高根据液压机液体传送压力的原理根据液压机液体传送压力的原理油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章液柱式活塞式电气式弹性式四大类压力检测仪表四大类压力检测仪表油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章 P=hP=h 故：故：h=P/h=P/常用于较低压力、负压或压力差的检测。常用于较低压力、负压或压力差的检测。转换成转换成将将P P 液柱高度液柱高度h h测量原理：测量原理：油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2
7、2章章油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章转换成将将P P 位移位移x x通过测量弹性元件受压后产生弹性形变（即位移）来测量通过测量弹性元件受压后产生弹性形变（即位移）来测量P P，常见弹性元件有：，常见弹性元件有：油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章弹性元件实物简图：弹性元件实物简图：油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章弹簧管：弹簧管：扁平、中空、横截面呈椭圆形，弧度扁平、中空、横截面呈椭圆形，弧度270270 材质为铜、
8、合金铜、钢材质为铜、合金铜、钢管子的一端为封闭，另一端为开口。管子的一端为封闭，另一端为开口。闭口端作为闭口端作为自由端自由端，开口端作为，开口端作为固定端固定端。椭圆形管子的受力情况分析：椭圆形管子的受力情况分析：油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章 弹簧管压力表弹簧管压力表 弹簧管弹簧管拉杆拉杆指针指针中心齿轮中心齿轮扇形齿轮扇形齿轮接头接头游丝游丝刻度盘刻度盘调整螺钉调整螺钉常作就地安装仪表常作就地安装仪表一般安装在现场一般安装在现场油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章将感知（受）将感知（受）P信号，并转化成位移信号信号，并转化成位移信号克服齿轮间
9、隙、减少变差克服齿轮间隙、减少变差传递放大（两级放大），改变调整螺母传递放大（两级放大），改变调整螺母8的位移的位移（即改变拉杆位置）便可调量程（即调放大倍数实（即改变拉杆位置）便可调量程（即调放大倍数实现量程调整）现量程调整）一级放大：一级放大：“拉杆拉杆-扇形齿轮扇形齿轮”（拉杆长度发生变拉杆长度发生变化）化）二级放大：二级放大：“扇形齿轮扇形齿轮-中心齿轮中心齿轮”（二者半径相差（二者半径相差大）大）弹簧管压力表弹簧管压力表-各组成部分的功能：各组成部分的功能：油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章油气储运仪表及自
10、动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章作用：与电气设备（开关）配用，实现作用：与电气设备（开关）配用，实现控制和发信。控制和发信。工作原理：动静触头接触，接通电路。工作原理：动静触头接触，接通电路。当压力超过上限给定值时，高压报警：动、静触点当压力超过上限给定值时，高压报警：动、静触点1 1接触接触-红灯通红灯通电亮。电亮。当压力低于下限给定值时，低压报警：动、静触点当压力低于下限给定值时，低压报警：动、静触点3 3接触接触-绿灯通绿灯通电亮。电亮。油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章第三节第三节 变送器变送器一、变送器的作用统一信号，便于远传与控制XY,供显示、记录、调
11、节、运算、报警等。X-非电量的工艺参数（P、L 、T、F 等）Y-标准统一信号420mA、20KPa100KPa、010mA等油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章二、变送器的输入输出关系输入：XminXmax变送器测量范围L =XmaxXmin 变送器量程输出：YminYmax输出信号范围输出为标准信号，不同类型的变送器输出范围不同。输入X和输出Y一般为线性关系。输出信号能源气动变送器(QDZ仪表)：电动变送器(DDZ仪表)：DDZ-DDZ-型型:DDZ-DDZ-型型:20100KPa010mA；420mA140KPa220VAC24VDC70-80年代中 80中-90初9
12、0初-油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章例：一台电型压力变送器，测量范围210MPa，从控制室测得信号为12mA时，所测压力是多少?当所测压力为7.6MPa时，输出为多少mA?(10 2)2 6(MPa )(20 4)4 15.2(mA)12 420 47.6 210 2X Io(Ymax Ymin)YminX XminXmax XminY(IO或P O)测量值与变送器输出的换算：(Xmax Xmin)XminY YminYmax YminX 二、变送器的输入输出关系变送器输出与测量值的换算关系：油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章常见压力传感器外形常
13、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压力芯片油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章第四节第四节 电气式压力计电气式压力计电气式压力计，实际上是将弹性元件、液柱式压力计所产生的微小位移或活塞式压力计所产生的力转换为电信号输出的一类压力计。转换成 将将P P 电量电量 适于适于信号远传信号远传电气式压力检测原理图电气式压力检测原理图特点：反应迅速，测量范围广，精度高，
14、易实现远距离传送。特点：反应迅速，测量范围广，精度高，易实现远距离传送。油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章一、霍尔式压力表一、霍尔式压力表 霍尔效应：将霍尔元件置于均匀磁场中，并使霍尔效应：将霍尔元件置于均匀磁场中，并使霍尔片与磁感应强度霍尔片与磁感应强度B B的方向垂直，在沿着霍尔的方向垂直，在沿着霍尔片的左右两个纵向端面上通入恒定的控制电流片的左右两个纵向端面上通入恒定的控制电流I I。电子运动受到磁场力作用而使运动轨迹发生偏电子运动受到磁场力作用而使运动轨迹发生偏转，造成一端电子积累另一端过剩，这样会在转，造成一端电子积累另一端过剩，这样会在霍尔片的两个横向端面之间
15、形成电位差霍尔片的两个横向端面之间形成电位差U UH H，该，该现象称霍尔效应，此电位差称为霍尔电势（毫现象称霍尔效应，此电位差称为霍尔电势（毫伏级），其大小：伏级），其大小：（左手定则）（左手定则）U UH H与与B B、I I成正比，增减成正比，增减B B、I I可增减可增减U UH H 但二者有一定限度（但二者有一定限度（I I为为3 320mA20mA，B B约几千高斯，故为约几千高斯，故为U UH H几十毫伏）几十毫伏）思考：思考：如何如何得得“可变可变U UH H”测压原理：测压原理：利用霍尔片式传感器（根据半导体材料的霍尔效应的原理）实现利用霍尔片式传感器（根据半导体材料的霍尔效
16、应的原理）实现 “压力压力-位移位移-霍尔电势霍尔电势”的转换。的转换。霍尔片：由半导体材料（如：锗，霍尔片：由半导体材料（如：锗，GeGe银灰色）制成的薄片银灰色）制成的薄片BIkEhhk kh h:灵敏度系数，与材料和几何尺寸有关灵敏度系数，与材料和几何尺寸有关使霍尔片处于线性非均匀磁场的不同位置使霍尔片处于线性非均匀磁场的不同位置e油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章霍尔式压力表霍尔式压力表 弹簧管弹簧管霍尔片kxUH K霍尔式压力传感器输出系数霍尔式压力传感器输出系数 自由端霍尔元件的位移量自由端霍尔元件的位移量磁钢磁钢组成：组成：“霍尔片霍尔片 +弹簧管的自由端弹
17、簧管的自由端”制在一起制在一起 如图如图“位移位移-电势电势”转换电转换电路：路：线性非均匀磁场线性非均匀磁场B B当霍尔元件处于当霍尔元件处于B B的不同位置时，的不同位置时，所受所受B B不同，故不同，故U UH H与位移与位移x x成比例成比例 I I 恒定恒定霍尔元件（已选定）霍尔元件（已选定）“U UH H=kx”=kx”转换电路转换电路工作原理：工作原理：P P 弹簧管弹簧管 x Ux UH H=kx=kx油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章SlR电阻的决定式：电阻的决定式：(表示电阻的电阻率，是由其本身性质决定，表示电阻的电阻率，是由其本身性质决定，L L表示
18、电阻的长度，表示电阻的长度，S S表示电阻表示电阻的横截面积的横截面积)应变效应：应变效应：当电阻体受外力作用时，电阻体的当电阻体受外力作用时，电阻体的L L、S S或电阻率或电阻率会发生变化，即会发生变化，即R R也会发生变化。这种因尺寸变化引起阻值变化称为应变效应。也会发生变化。这种因尺寸变化引起阻值变化称为应变效应。当应变片受压产生当应变片受压产生压缩压缩应变时应变时阻值减小（阻值减小（L L变短变短S S变大）变大）；拉伸拉伸应变时应变时阻值增大（阻值增大（L L变长变长S S变小）变小）常见应变片有：常见应变片有：金属应变片金属应变片（金属丝、金属箔，如康铜丝）（金属丝、金属箔，如康
19、铜丝）半导体应变片半导体应变片（硅或锗等半导体材料）（硅或锗等半导体材料）油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章r1r2123P(a)(a)传感器传感器1 1外壳外壳 2 2弹性筒弹性筒 3 3膜片膜片外壳：外壳：应变片式压力传感器：是利用电阻应变原理制成的应变片式压力传感器：是利用电阻应变原理制成的 组成：组成：传感筒传感筒测量桥路：测量桥路：密封膜片：密封膜片：应变筒：应变筒：应变片应变片r1r1沿应变筒轴向贴放（作测量片）沿应变筒轴向贴放（作测量片）r2r2沿应变筒横向贴放（作沿应变筒横向贴放（作温度补偿温度补偿片）片）作用：受压产生压缩作用：受压产生压缩/拉伸应变使阻
20、值增拉伸应变使阻值增/减减感知压力信号，不锈钢材质感知压力信号，不锈钢材质R R改变产生改变产生U U，如下图所示，如下图所示保护保护/固定应变筒固定应变筒油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章UoEr1r2R3R4AB(b)测量电桥测量电桥：测量电桥：313412()U0 RrUERRrr，不受压时oo0122011212010201201()24224rrrrrrrrrUEEEPrrrrrrrr o油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章1、工作原理：、工作原理：压阻效应：压阻效应：固体受力后电阻率发生变化的现象。固体受力后电阻率发生变化的现象。压力压力半
21、导体形变半导体形变电阻率电阻率变化变化电阻阻值变化电阻阻值变化2、结构：、结构：3、原理：、原理：油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章4、特点：、特点：油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章电容式差压变送器采用差动电容作为检测元件电容式差压变送器采用差动电容作为检测元件差压电差压电容膜盒容膜盒电容电容-电流转电流转换电路换电路调零、零调零、零迁电路迁电路电流放大器电流放大器反馈电路反馈电路pCIiIfIzIo包括测量部件和转换放大电路两部分：包括测量部件和转换放大电路两部分：油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章回忆：平板电容工作原理回忆
22、：平板电容工作原理dA式中：式中：电容器极板间绝缘介质的介电常数电容器极板间绝缘介质的介电常数 AA 电容器两平行板覆盖的面积电容器两平行板覆盖的面积 d d 两平行板之间的距离两平行板之间的距离dAC极板做好后极板做好后A A、是常数故是常数故C C与与d d成反比成反比思考：思考：P P能否用能否用C C测量？测量？将将P P变化（比如：通过弹变化（比如：通过弹性元件）转换为两极板的性元件）转换为两极板的位移（即极板间距位移（即极板间距d d）1、检测部分感压元件：电容膜盒。两玻璃体内侧凹球面镀膜作固定电两玻璃体内侧凹球面镀膜作固定电极；中间膜片作可动电极，组成两极；中间膜片作可动电极，组
23、成两个电容个电容C CH H、C CL L。初始状态，两电容。初始状态，两电容对称对称C CH H=C=CL L=C=C0 0油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章pKd1结论：差动电容的相对变化值与被测差压成正比。结论：差动电容的相对变化值与被测差压成正比。油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章 电容式差压变送器的结构可以有效地保护测量膜片，电容式差压变送器的结构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，测量膜片将平滑地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，因此不易损坏，与力矩平衡式相贴靠在玻璃凹球面上，因此不易
24、损坏，与力矩平衡式相比，电容式没有杠杆传动机构，比，电容式没有杠杆传动机构，因而尺寸紧凑，密封性因而尺寸紧凑，密封性与抗振性好，测量精度相应提高，可达与抗振性好，测量精度相应提高，可达0.2级级。油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章第五节油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章三个方面：选用时应根据生产工艺对压力检测的要求、被测介质的特性、三个方面：选用时应根据生产工艺对压力检测的要求、被测介质的特性、现场使用的环境等条件本着节约的原则合理地考虑仪表的现场使用的环境等条件本着节约的原则合理地考虑仪表的 类型（材质）类型（材质）、量程量程、精度精度等。等。1
25、1、仪表类型即型号、仪表类型即型号正确选用仪表类型是保证仪表正常工作及安全生产的前提。正确选用仪表类型是保证仪表正常工作及安全生产的前提。主要应考虑介质要求（腐蚀性、易燃易爆等）、现场观察主要应考虑介质要求（腐蚀性、易燃易爆等）、现场观察/安装方便程度、现场环境条件等安装方便程度、现场环境条件等（1 1）仪表的材料）仪表的材料压力检测压力检测(检测仪表检测仪表)的特点是压力敏感元件往往要与被测介质直接接触的特点是压力敏感元件往往要与被测介质直接接触因此在选择仪表材料的时候要综合考虑仪表的工作条件。因此在选择仪表材料的时候要综合考虑仪表的工作条件。YO-63YO-63：氧用压力表：氧用压力表氧用
26、压力表在结构和材质上可以与普通压力表完全相同，氧用压力表在结构和材质上可以与普通压力表完全相同，但要禁油，因为油脂进入氧气极易引起爆炸。但要禁油，因为油脂进入氧气极易引起爆炸。表示压力表示压力表盘直径表盘直径YA-150:YA-150:氨用压力表氨用压力表因氨气对铜的腐蚀性极强，故材料不允许采用铜或铜合而用不锈钢因氨气对铜的腐蚀性极强，故材料不允许采用铜或铜合而用不锈钢（一般压力表用铜、合金铜做成的）（一般压力表用铜、合金铜做成的）油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章若只需观察若只需观察压力变化的，可选如弹簧管压力表、液柱式压力计那样的直接指示型的仪表；压力变化的，可选如弹
27、簧管压力表、液柱式压力计那样的直接指示型的仪表；若要若要检测快速变化检测快速变化的压力信号，则可选用电气式压力检测仪表，如压阻式压力传感器；的压力信号，则可选用电气式压力检测仪表，如压阻式压力传感器；如需将压力如需将压力信号远传信号远传到控制室或其他电动仪表，则可选用电气式压力检测仪表或其他具到控制室或其他电动仪表，则可选用电气式压力检测仪表或其他具 有电信号输出的仪表；有电信号输出的仪表；如果控制系统要求能进行如果控制系统要求能进行数字量通信数字量通信，则可选用智能式压力检测仪表。，则可选用智能式压力检测仪表。对爆炸性较强的环境，在使用电气压力仪表时，应选择防爆型压力仪表；对爆炸性较强的环境
28、，在使用电气压力仪表时，应选择防爆型压力仪表；对于温度特别高或特别低的环境，应选择温度系数小的敏感元件以及其他对于温度特别高或特别低的环境，应选择温度系数小的敏感元件以及其他变换元件。变换元件。油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章minmax32pSppminmax335pSppminmax323pSpp油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章根据生产允许的最大误差来确定，即要求根据生产允许的最大误差来确定，即要求压力计的精度等级值应小于等于根据工艺允压力计的精度等级值应小于等于根据工艺允许的最大引用误差计算出的精度等级。许的最大引用误差计算出的精度等级。在
29、选择时应坚持在选择时应坚持节约节约的原则，只要测量精的原则，只要测量精度能满足生产的要求，尽量选用精度较低、度能满足生产的要求，尽量选用精度较低、价廉耐用的仪表，不必追求用过高精度。价廉耐用的仪表，不必追求用过高精度。（书上例题）（书上例题）油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章例：有一压力容器在正常工作时压力范围为例：有一压力容器在正常工作时压力范围为0.40.40.6MPa0.6MPa，要求使用弹簧管压力表进，要求使用弹簧管压力表进行检测，并使测量误差不大于被测压力的行检测，并使测量误差不大于被测压力的4 4，试确定该表的量程和精度等级。，试确定该表的量程和精度等级。解：
30、解：由题意可知，被测对象的压力比较稳定，设仪表量程为由题意可知，被测对象的压力比较稳定，设仪表量程为 0 0AMPa AMPa ，则，则 根据工作压力的要求：根据工作压力的要求：根据仪表的量程系列，可选用量程范围为根据仪表的量程系列，可选用量程范围为0 01.0MPa1.0MPa的弹簧管压力表。的弹簧管压力表。由题意，被测压力的允许最大绝对误差为：由题意，被测压力的允许最大绝对误差为：max=max=0.40.4*4%=4%=0.016 MPa 0.016 MPa 精度数值越小等级越高，故取被测压力精度数值越小等级越高，故取被测压力0.40.4而不取而不取0.60.6这就要求所选仪表的相对百分
31、误差为这就要求所选仪表的相对百分误差为：0.016/0.016/（1-01-0）*100%=1.6%100%=1.6%按照仪表的精度等级，可选择按照仪表的精度等级，可选择1 15 5级的压力表。级的压力表。9.0230320maxmax.6.6PPP测最大工作压力.2.4.41130310maxmaxPPP测最小工作压力.0 .2.9110max故量程选取P油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章1.校验方法(1)将被校表的示值与标准压力比较。(2)将被校表与标准表示值在相同条件下进行比较。标准表允许绝对误差应被校表允许绝对误差1/3标准仪表的选择原则：标准表的测量上限应比被校
32、表大一档a标允（1/3）a被允油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章2.校验仪器：活塞式压力计 3.校验过程(1)在被校仪表的测量范围内均匀选择5点以上，应包括上、下限(2)读数应从标准表上读取(3)测出上行、下行值，记录数据(4)计算变差、引用误差,得出结论（是否合格）油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章例：现有一台测量范围010MPa、精度为2.5级的压力表，使用一段时间后，需检验是否合格，请选用合适的标准表。标准表：测量范围016MPa，精度0.5级。对压力表进行校验的数据如下，是否合格？amax=0.16MPa?max?=0.2MPa油气储运仪表及
33、自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章分三种情况介绍分三种情况介绍：油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章一般压力测量仪表的安装一般压力测量仪表的安装无论选用何种压力仪表和采用何种安装方式，在安装过程中都应注意以下几点：无论选用何种压力仪表和采用何种安装方式，在安装过程中都应注意以下几点：压力仪表必须经检验合格后才能安装压力仪表必须经检验合格后才能安装 压力仪表的压力仪表的连接处连接处，应根据被测压力的高低和被测介质性质，选择适当的材，应根据被测压力的高低和被测介质性质，选择适当的材料作为密封垫圈，以防泄漏料作为密封垫圈，以防泄漏 压力仪表尽可能安装在室温，相对湿度小于压
34、力仪表尽可能安装在室温，相对湿度小于8080，振动小，灰尘少，没有腐，振动小，灰尘少，没有腐蚀性物质的地方，对于电气式压力仪表应尽可能避免受到电磁干扰蚀性物质的地方，对于电气式压力仪表应尽可能避免受到电磁干扰 压力仪表应压力仪表应垂直安装垂直安装。一般情况下，安装高度应与人的视线齐平，对于高压。一般情况下，安装高度应与人的视线齐平，对于高压压力仪表，其安装高度应高于一般人的头部压力仪表，其安装高度应高于一般人的头部 测量液体或蒸汽介质压力时，应避免液柱产生的误差，压力仪表应安装在与测量液体或蒸汽介质压力时，应避免液柱产生的误差，压力仪表应安装在与取压口同一水平的位置上取压口同一水平的位置上，否
35、则必须对压力仪表的示值进行修正，否则必须对压力仪表的示值进行修正 导压管的粗细合适，一般为导压管的粗细合适，一般为6 610mm10mm，长度尽可能短长度尽可能短，否则会引起测量迟缓否则会引起测量迟缓 压力仪表与取压口之间应安装压力仪表与取压口之间应安装切断阀切断阀，以便维修，以便维修切断阀切断阀油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章 测量高温（测量高温（6060以上）流体介质的压力时，为防止热介质与弹性元件直接接触，压力以上）流体介质的压力时，为防止热介质与弹性元件直接接触，压力仪表之前应加装仪表之前应加装U U形管形管或或盘旋管盘旋管等形式的等形式的冷凝器冷凝器，避免因温
36、度变化对测量精度和弹性，避免因温度变化对测量精度和弹性元件产生的影响。如图元件产生的影响。如图(a)(a)、(b)(b)(a)(b)测量高压流体介质的压力时，安装时压力仪表表壳应测量高压流体介质的压力时，安装时压力仪表表壳应朝向墙壁或者无人通过朝向墙壁或者无人通过之处，之处，以防发生意外。以防发生意外。测量腐蚀性介质的压力时，除选择具有防腐能力的压力仪表之外，还应加装隔离测量腐蚀性介质的压力时，除选择具有防腐能力的压力仪表之外，还应加装隔离装置，利用装置，利用隔离罐隔离罐中的隔离液将被测介质和弹性元件隔离开来，如图中的隔离液将被测介质和弹性元件隔离开来，如图(c)(c)、(d)(d)(d)12
37、3(c)1232112122112：隔离液密度隔离液密度：被测液体密度被测液体密度油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章差压变送器测量差压差压变送器测量差压P 注意三个方面：注意三个方面：取压口的选择取压口的选择 引压管的安装引压管的安装 变送器本身的安装变送器本身的安装油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章测液体时：取压口应位于管道下半部与管道水平线成测液体时：取压口应位于管道下半部与管道水平线成0 04545角内，角内，目的是保证引压管内没有气泡目的是保证引压管内没有气泡，两根引压管内液柱产生的附加压，两根引压管内液柱产生的附加压力可以相互抵消；力可以相
38、互抵消；4545(a)液体测气体时：取压口应位于管道上半部与管道垂直中心线成测气体时：取压口应位于管道上半部与管道垂直中心线成0 04545角内，其角内，其目的时为了保证引压管中不积聚和滞留液体目的时为了保证引压管中不积聚和滞留液体。4545(b)气体测蒸汽时：取压口应位于管道上半部与管道水平线成测蒸汽时：取压口应位于管道上半部与管道水平线成0 04545角内。角内。最常见的接法是从管道水平位置接出，并分别安装凝液罐，这样最常见的接法是从管道水平位置接出，并分别安装凝液罐，这样两根引压管内部都充满冷凝液，而且液位高度相同。两根引压管内部都充满冷凝液，而且液位高度相同。4545(c)蒸汽取压取压
39、引压引压气体气体取压取压引压引压液体液体取压取压引压引压蒸汽蒸汽一般地：一般地：油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章引压管应按引压管应按最短距离敷设最短距离敷设，引压管的弯曲处应该是均匀的圆角，曲率半径，引压管的弯曲处应该是均匀的圆角，曲率半径一般不小于引压管外径的一般不小于引压管外径的1010倍。引压管的管路应倍。引压管的管路应保持垂直（如下图），保持垂直（如下图），或或者与水平线之间不小于者与水平线之间不小于1:101:10的倾斜度，必要时要加装气体、凝液、微粒收的倾斜度，必要时要加装气体、凝液、微粒收集器等设备，并定期排除收集物。集器等设备，并定期排除收集物。引压管内
40、径与引压管长度：引压管内径与引压管长度：引压管内径引压管内径 引压管引压管 mm mm 长度长度 m m被测介质被测介质1.61.61.61.64.54.54.54.59 9水、水蒸气、干气体水、水蒸气、干气体7 79 910101313湿气体湿气体131313131313低中粘度油品低中粘度油品131319192525脏液体脏液体252525253333取压取压引压引压气体气体取压取压引压引压液体液体取压取压引压引压蒸汽蒸汽一般地：一般地：特殊地：特殊地：油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章+2131、2切断阀 3平衡阀必须正确使用平衡阀：必须正确使用平衡阀：启用启用差压
41、变送器：应先开平衡阀差压变送器：应先开平衡阀3 3，使正、负压室连通，受压相同，然后再同时打开，使正、负压室连通，受压相同，然后再同时打开 切断阀切断阀1 1、2 2，最后再关闭平衡阀，最后再关闭平衡阀3 3，变送器即可投入运行。，变送器即可投入运行。停用检修差压变送器：应先打开平衡阀停用检修差压变送器：应先打开平衡阀3 3，然后再关闭切断阀，然后再关闭切断阀1 1、2 2零点校验：当切断阀零点校验：当切断阀1 1、2 2关闭，平衡阀关闭，平衡阀3 3打开时，即可以对仪表进行零点校验打开时，即可以对仪表进行零点校验 此时此时P+=P-,P+=P-,即即P=0P=0油气储运仪表及自动化油气储运仪
42、表及自动化-第第2 2章章作业1 1、需要就地测量某储罐压力，被测介质的工作压力为、需要就地测量某储罐压力，被测介质的工作压力为6.0MPa,6.0MPa,要求最大测量误差不能超过被测压力的要求最大测量误差不能超过被测压力的2%2%，如何选，如何选表？（给出测量范围、精确度等级）表？（给出测量范围、精确度等级）2、某台空压机的缓冲器，其工作压力范围为、某台空压机的缓冲器，其工作压力范围为1.11.6MPa。工艺要求就地观察罐内压力，并要求测量结果的误差不得工艺要求就地观察罐内压力，并要求测量结果的误差不得大于罐内压力的大于罐内压力的5%，试选择一台合适的压力计（测量范，试选择一台合适的压力计（
43、测量范围、精度等级）。围、精度等级）。油气储运仪表及自动化油气储运仪表及自动化-第第2 2章章3 3、现有一台测量范围为、现有一台测量范围为01.6MPa，精度为，精度为1.5级的普通弹级的普通弹簧管压力表，校验后，其结果为：簧管压力表，校验后，其结果为：试问这台表合格否？它能否用于某空气贮罐的压力测量（该试问这台表合格否？它能否用于某空气贮罐的压力测量（该贮罐工作压力为贮罐工作压力为0.81.0MPa，测量的绝对误差不允许大，测量的绝对误差不允许大于于0.05MPa）？）？上行程上行程下行程下行程被校表被校表读数读数/MPa 0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 1.6 1.2 0.8 0.4 0.0标准表标准表读数读数/MPa0.000 0.385 0.790 1.210 1.5951.595 1.215 0.810 0.405 0.000
