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常見壓力儀表工作原理、選型、安裝注意事項

發布日期：2022-08-15 09:12:21浏覽量：825

常見九大壓力儀表工作原理

1、液柱式壓力計

2、活塞式壓力計

活塞式壓力計是基于靜壓平衡的原理工作的，一般有單活塞和雙活塞兩種。活塞壓力計根據其精度分為一等、二等、三等，精度等級誤差分别為0.02級，0.05級，0.2級。活塞的有效面積一般取1cm2、0.5cm2或0.1cm2。傳壓介質常用的有變壓器油和蓖麻油。

3、彈性式壓力計

彈性式壓力計有彈簧管式、膜片式、膜盒式和波紋管式等；工業上常用的彈性測壓元件有彈簧管、波紋管及膜片三類。彈性式壓力計是根據彈性元件的變形和所受壓力成比例的原理來工作的。當作用于彈性元件上的被測壓力越大時，彈性元件的變形也越大。常用的彈性式壓力表有彈簧管式壓力表、膜片式壓力表、波紋管式壓力表，其中彈簧管式壓力運用最廣。

彈性元件的鋼度就是指彈性元件變形的難易程度。鋼度大的彈簧管受壓變形後形變小。用不鏽鋼、合金鋼制作的鋼度大，一般用來測量大于20MPa以上壓力；磷銅、黃銅制作的鋼度小，一般測量小于20MPa以下的壓力。

彈簧壓力表一般由彈簧管、連接杆、扇形齒輪、遊絲、指針和刻度盤等幾部分組成。

彈簧管壓力表中彈簧管都是由一根彎成270°圓弧狀、截面呈橢圓形的金屬管制成。因為橢圓形截面在介質壓力的作用下将趨向圓形，使彎成圓弧形的彈簧管随之産生向外挺直擴張的變形，使彈簧管的自由端産生位移，并通過連接帶動扇形齒輪進行放大，帶動指針轉動，指針轉動的角度和壓力程線性關系，這樣就通過刻度盤讀出被測壓力的大小。遊絲的作用是産生一個反作用力。膜片式壓力表一般由測量膜片、傳動系統、指示系統和表殼接頭幾部分組成。

4、電遠傳式壓力表

當需要遠傳壓力信号時，為了安全、方便和減少延遲時，廣泛采用把就地壓力計彈性元件的位移或力變化量轉換為電信号，該儀表的測量範圍較廣，分别可測7×10-5Pa至5×102MPa的壓力，允許誤差可至0.2％；由于可以遠距離傳送信号，所以在工業生産過程中可以實現壓力自動控制和報警，并可與工業控制機聯用。

由壓力傳感器、測量電路和信号處理裝置所組成。常用的信号處理裝置有指示儀、記錄儀以及控制器、微處理機等。

5、霍爾片式壓力傳感器

霍爾片式壓力傳感器是根據霍爾效應制成的，即利用霍爾元件将由壓力所引起的彈性元件的位移轉換成霍爾電勢，從而實現壓力的測量。

6、應變片壓力傳感器

應變片壓力傳感器是把壓力的變化轉換成電阻值的變化進行測量的。應變片是金屬導體或半導體制成的電阻體，其阻值随壓力所産生的應變而變化對于金屬導體。

7、壓阻式壓力傳感器

壓阻式壓力傳感器利用單晶矽的壓阻效應而構成。采用單晶矽片為彈性元件，在單晶矽膜片上利用集成電路的工藝，在單晶矽的特定方向擴散一組等值電阻，并将電阻接成橋路，單晶矽片置于傳感器腔内。當壓力發生變化時，單晶矽産生應變，使直接擴散在上面的應變電阻産生與被測壓力成比例的變化，再由橋式電路獲得相應的電壓輸出信号。

8、力矩平衡式壓力變送器

力矩平衡式壓力變送器是一種典型的自平衡檢測儀表，它利用負反饋的工作原理克服元件材料、加工工藝等不利因素的影響，使儀表具有較高的測量精度（一般為0.5級）、工作穩定可靠、線性好、不靈敏區小等一系列優點。

9、電容式壓力變送器

電容式壓力變送器是一種開環檢測儀表，具有結構簡單、過載能力強、可靠性好、測量精度高等優點，其輸出信号是标準的4～20mA（DC）電流信号。

壓力儀表的選型考慮事項

為了保護壓力表，一般在被測壓力較穩定的情況下，其最高壓力值不應超過儀表量程的2/3；若被測壓力波動較大，其最高壓力值應低于儀表量程的1/2。

為了保證實際測量的精度，被測壓力的最小值不應小于儀表量程的1/3。還需要考慮以下情況：

1、被測介質兼容性

在選型時要考慮它的介質對壓力接口及敏感元件，一定要考慮壓力接口及敏感元件材質，否則使用後很短時間就會将外膜片腐蝕壞，被腐蝕壞造成設備和人身事故，所以材質選擇非常重要。

2、介質溫度和環境溫度對産品的影響

在選型時要考慮被測介質的溫度和環境溫度，如果溫度高于産品本身溫度補償，容易引起産品測量數據漂移，選擇時一定要考慮變送器的的實際工作環境，避免溫度對壓敏芯體造成測量不準。

3、壓力量程的選型