厉玉鸣《化工仪表及自动化》课件第二章 压力检测

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化工仪表及自动化第二章 压力检测

厉玉鸣《化工仪表及自动化》课件第二章 压力检测

内容提要 压力单位及测压仪表 弹性式压力计 弹性元件 弹簧管压力表

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电气式压力计 应变片式压力传感器 压阻式压力传感器 电容式压力传感器1

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内容提要 智能式变送器 智能变送器的特点 智能变送器的结构原理

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压力计的选用及安装 压力计的选用 压力计的安装

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概述

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在化工生产中, 压力是指由气体或液体均匀垂直地 作用于单位面积上的力。

在工业生产过程中,压力往往是重要的操作参数之一。 压力的检测与控制,对保证生产过程正常进行,达到 高产、优质、低消耗和安全是十分重要的。

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第一节 压力单位及测压仪表压力是指均匀垂直地作用在单位面积上的力。F S 式中，p表示压力；F表示垂直作用力； 表示受力面积。 S p

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压力的单位为帕斯卡，简称帕(Pa)

1Pa 1 N m21MPa 1 106 Pa

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第一节 压力单位及测压仪表

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为了使大家了解国际单位制中的压力单位(Pa或 MPa)与过去的单位之间的关系，下面给出几种单位之 间的换算关系表。

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表3-1 各种压力单位换算表压力单 位 帕/Pa 兆帕/ MPa 工程大气压/ (kgf/cm2) 物理大气压/ atm 汞柱/ mmHg 水柱/ mH2O

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(磅/英寸2)/ (1b/in2)

巴/bar

帕

1

1×106

1.0197×105

9.869×10-6

7.501 ×10-3

1.0197 ×10-4

1.450×10-4

1×10-5

兆帕工程大 气压

1×1069.807×104

19.807× 10-2

10.1971

9.8690.9678

7.501 ×103735.6

1.0197 ×10210.00

1.450×10214.22

100.9807

物理大 气压汞柱

1.0133×1051.3332×102

0.101331.3332 ×10-4 9.806× 10-3 6.895× 10-3 0.1

1.03321.3595×103

11.3158×103

7601

10.330.0136

14.701.934×10-2

1.01331.3332 ×10-3 0.0980 6 0.0689 5 1

水柱 (磅/ 英寸2) 巴

9.806×103 6.895×103 1×105

0.1000 0.07031 1.0197

0.09678 0.06805 0.9869

73.55 51.71 750.1

1 0.7031 10.197

1.422 1 14.50

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第一节 压力单位及测压仪表

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在压力测量中，常有表压、绝对压力、负压或真空度之分。p表 大气压力线

p表压 p绝对压力 p大气压力

P绝

P真 P绝 零线

图2-1 绝对压力、表压、负 压(真空度)的关系

当被测压力低于大气压力时，一般用负压或真空度来表示。

p真空度 p大气压力 p绝对压力7

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第一节 压力单位及测压仪表

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测量压力或真空度的仪表按照其转换原理的不同，分为四类。 1.液柱式压力计 它根据流体静力学原理，将被测压力转

换成液柱高度进行测量。 按其结构形式的不同 有U形管压力计、单管压力计等 优点 这类压力计结构简单、使用方便 其精度受工作液的毛细管作用、密度及视 差等因素的影响，测量范围较窄，一般用来测 量较低压力、真空度或压力差。8

缺点

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第一节 压力单位及测压仪表2.弹性式压力计

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它是将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。 3.电气式压力计 它是通过机械和电气元件将被测压力转换成电量(如 电压、电流、频率等)来进行测量的仪表。

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第一节 压力单位及测压仪表4.活塞式压力计

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它是根据水压机液体传送压力的原理，将被测压力转 换成活塞上所加平衡砝码的质量来进行测量的。 优点 测量精度很高，允许误差可小到0.05%~0.02%。

缺点

结构较复杂，价格较贵。

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第二节 弹性式压力计

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定义

弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件， 在被测介质压力的作用下，使弹性元件受压后 产生弹性变形的原理而制成的测压仪表。

优点

具有结构简单、使用可靠、读数清晰、牢 固可靠、价格低廉、测量范围宽以及有足够的 精度等优点。 可用来测量几百帕到数千兆帕范围内的压 力。

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