压力检测
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压力检测仪的三种测压方法压力表可以指示、记录压力值,并可附加报警或掌控装置。
被测压力包含肯定压力、大气压力、正压力(习惯上称表压)、负压(习惯上称真空)和差压。
工程技术上所测压力表可以指示、记录压力值,并可附加报警或掌控装置。
被测压力包含肯定压力、大气压力、正压力(习惯上称表压)、负压(习惯上称真空)和差压。
工程技术上所测量的多为表压。
下图为该形式图片:压力是工业生产中的紧要参数,如高压容器的压力超出额定值时便是不安全的,必须进行测量和掌控。
在某些工业生产过程中,压力还直接影响产品的质量和生产效率,如生产合成氨时,氮和氢不但须在肯定的压力下合成,而且压力的大小直接影响产量高处与低处。
另外,在肯定的条件下,测量压力还可间接得出温度、流量和液位等参数。
而是用来测量气体或液体压力的工业自动化仪表,按工作原理分为液柱式、弹性式、负荷式和电测式等类型,在选用的过程中难免会碰到一些问题,下面4招就能让您理清如何选用:正确选用重要包含确定仪表的型式、量程、范围、精准度和灵敏度、外形尺寸以及是否需要远传和具有其他功能,如指示、记录、调整、报警等。
1.工艺生产过程对测量的要求,包含量程和精准度。
在静态测试(或变更缓慢)的情况下,规定被测压力的最大值选用压力表满刻度值的三分之二;在脉动(波动)压力的情况下,被测压力的最大值选用压力表满刻度值的二分之一、2.现场的环境条件,如环境温度、腐蚀情况、振动、潮湿程度等。
如用于振动环境条件的防震压力表。
3.被测介质的性质,如状态(气体、液体)、温度、粘度、腐蚀性、玷污程度、易燃和易爆程度等。
如氧气表、乙炔表,带有“禁油”标志,专用于特别介质的耐腐蚀压力表、耐高温压力表、隔膜压力表等。
4.适于工作人员的观测。
依据检测仪表所处位置和照明情况选用表径(外形尺寸)不等的仪表。
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压力检测主要方法
主要的压力检测方法包括以下几种:
1. 机械式压力计:通过机械部件将被测压力转化为显示值。
机械式压力计在工业上应用广泛,适用于测量液体和气体的压力。
2. 电子式压力计:通过压力传感器将被测压力转化为电信号,再用电路将其转化为标准电流信号或数字信号。
电子式压力计具有精度高、反应速度快、可编程等特点,适用于高精度、高稳定性的压力测量。
3. 气动式压力计:通过测量压缩空气或氮气在管内的流量或速度来间接测量被测压力。
气动式压力计能够测量高压力、高精度的气体或液体压力。
4. 液压式压力计:通过一定的液压传力系统将被测压力转化为液体的压力值,然后通过压力表来显示。
液压式压力计适用于高压力,尤其在军工和航空航天等领域得到广泛应用。
5. 光纤式压力计:通过把压力传递到光纤中引起光纤折射率的变化,再通过检测光纤中光的变化来测量压力。
光纤式压力计的优点是精度高、抗干扰能力强、适用于高温、高压等恶劣环境下的测量。
压力检测的基本方法
根据不同工作原理,压力检测方法可分为如下几种:
(1)重力平衡方法
这种方法利用一定高度的工作液体产生的重力或砝码的重量与被测压力相平衡的原理,将被测压力转换为液柱高度或平衡砝码的重量来测量。
例如液柱式压力计和活塞式压力计。
(2)弹性力平衡方法
利用弹性元件受压力作用发生弹性变形而产生的弹性力与被测压力相平衡的原理,将压力转换成位移,通过测量弹性元件位移变形的大小测出被测压力。
此类压力计有多种类型,可以测量压力、负压、绝对压力和压差,应用最为广泛。
(3)机械力平衡方法
这种方法是将被测压力经变换元件转换成一个集中力,用外力与之平衡,通过测量平衡时的外力测得被测压力。
力平衡式仪表可以达到较高精度,但是结构复杂。
(4)物性测量方法
利用敏感元件在压力的作用下,其某些物理特性发生与压力成确定关系变化的原理,将被测压力直接转换为各种电
量来测量。
如应变式、压电式、电容式压力传感器等。
第一章压力检测压力是工业生产中的重要基本参数。
在生产过程中,对液体、蒸汽和气体压力的检测是保证工艺要求、设备和人身安全并使设备安全运行的必要条件。
在天然气输气工程中,对各个输气站场的压力测量、控制尤为重要。
一、压力基本概念1.压力定义垂直作用于物体单位表面上的力称为压强,在工程上通常称为压力。
即单位面积上所承受压力的大小。
2.压力的表示方法●绝对零压力:如果一切分子都从容器内移出,则将造成完全真空,且无压力作用于器壁。
这种理想化的状态确定了零压力条件并备称为绝对零。
●绝对压力:以绝对零压力为基准点起算的压力。
绝对静压力确定气体分子的活力,它是用于计算气体密度的压力。
●大气压力:自绝对零压力起算的大气作用下的压力称为大气压力。
大气压力随地区和高度的不同而变化。
●标准大气压:把作用于海平面处的大气压定义为标准大气压。
我国采用的标准大气压为101.325kPa。
●表压:以大气压力为基准,压力测量仪表测压元件内部压力与周围大气压的差值。
为了得到绝对压力需将大气压力附加在压力表的读数上,工程上常用的示值压力大多为表压。
●真空度:以大气压力为基准,低于大气压力的压力读数。
●静压:流体在静止或运动时所施加的实际压力为静压。
通过管壁上的径向开孔可测出静压。
●差压:两个压力之间的差值。
●动压力:垂直于流向的压力检测,静压会随着流体的正面动能而增加。
在流速为零时,压力读数与静压相等,但当流速增加时,观察到的差值按速度的平方而增加。
这种压力级的差来自动压力。
●总压力:静压和动压之和为滞止压力,或总压力。
3.压力关系式●绝对压力= 大气压力+ 表压●总压= 动压+ 静压●真空度= 大气压力–绝对压力4.压力单位及表示方法SI单位制压力的单位为帕斯卡,符号为Pa,其物理意义为1牛顿的力作用于1平方米的面积上所形成的压强。
即:1帕斯卡= 1 牛顿/米21 Pa = 1 N/m2由于Pa单位值太小,通常采用kPa、MPa表示压力。
钢瓶压力检测方法一、钢瓶概述钢瓶作为一种重要的压力容器,在工业生产和日常生活中有着广泛的应用。
它们主要用于存储和运输气体,如氧气、氮气、氩气、氢气等。
由于其封闭性及存储气体的特性,钢瓶在使用过程中可能会因为各种原因(如老化、腐蚀、外力损伤等)导致压力异常,因此定期进行压力检测至关重要。
二、常用检测方法1. 水压试验:这种方法是最常见的压力检测方法。
原理是将水注入钢瓶内,检测水压来判断钢瓶的压力承受能力。
优点是操作简单,能够检测出大部分的泄露点。
缺点是对一些细微的泄露点可能无法检测出来。
2. 气密性检测:通过向钢瓶内充入一定压力的气体,然后观察压力变化来判断钢瓶的气密性。
优点是能够检测出微小的泄露点,缺点是操作复杂,需要专业的设备和人员。
三、操作步骤与注意事项以水压试验为例,操作步骤如下:1. 将待检测的钢瓶放置在稳定的位置,连接水源和增压设备;2. 对钢瓶进行内部清洗,去除杂质和残留气体;3. 关闭所有阀门,开始向钢瓶内注水;4. 逐渐增加压力,并观察钢瓶是否有泄露现象;5. 当达到预设的压力值时,保持一段时间,观察钢瓶的压力变化;6. 泄压后,检查钢瓶是否有明显的变形或损伤。
注意事项:1. 在操作过程中,应确保安全防护措施到位,如佩戴防护眼镜、手套等;2. 注意观察钢瓶的压力变化,如有异常应及时停止试验;3. 试验完成后,应将钢瓶内的水排空,并对其进行彻底清洗。
四、结果分析与判断根据实验数据,如压力值、泄露点数量等,来判断钢瓶是否合格。
例如,如果泄露点较多或压力值不稳定,则可能需要更换钢瓶;如果压力值正常且无泄露点,则可以认为钢瓶合格。
需要注意的是,不同的气体和用途对钢瓶的压力有不同的要求,因此在实际应用中需根据具体情况进行分析和判断。
第1章压力检测压力是工业生产中的重要基本参数。
在生产过程中,对液体、蒸汽和气体压力的检测是保证工艺要求、设备和人身安全并使设备安全运行的必要条件。
在天然气输气工程中,对各个输气站场的压力测量、控制尤为重要。
1.1 压力基本概念1.1.1 压力定义垂直作用于物体单位表面上的力称为压强,在工程上通常称为压力。
即单位面积上所承受压力的大小。
1.1.2 压力的表示方法(1)绝对零压力:如果一切分子都从容器内移出,则将造成完全真空,且无压力作用于器壁。
这种理想化的状态确定了零压力条件并被称为绝对零。
(2)绝对压力:以绝对零压力为基准点起算的压力。
绝对静压力确定气体分子的活力,它是用于计算气体密度的压力。
(3)大气压力:自绝对零压力起算的大气作用下的压力称为大气压力。
大气压力随地区和高度的不同而变化。
(4)标准大气压:把作用于海平面处的大气压定义为标准大气压。
我国采用的标准大气压为101.325kPa。
(5)表压:以大气压力为基准,压力测量仪表测压元件内部压力与周围大气压的差值。
为了得到绝对压力需将大气压力附加在压力表的读数上,工程上常用的示值压力大多为表压。
(6)真空度:以大气压力为基准,低于大气压力的压力读数。
(7)静压:流体在静止或运动时所施加的实际压力为静压。
通过管壁上的径向开孔可测出静压。
(8)差压:两个压力之间的差值。
(9)动压力:垂直于流向的压力检测,静压会随着流体的正面动能而增加。
在流速为零时,压力读数与静压相等,但当流速增加时,观察到的差值按速度的平方而增加。
这种压力级的差来自动压力。
(10)总压力:静压和动压之和为滞止压力,或总压力。
1.1.3 压力关系式(1)绝对压力 =大气压力 + 表压(2)总压 =动压 + 静压(3)真空度 =大气压力 – 绝对压力1.1.4 压力单位及表示方法SI单位制压力的单位为帕斯卡,符号为Pa,其物理意义为1牛顿的力作用于1平方米的面积上所形成的压强。
即:1帕斯卡 = 1 牛顿/米21 Pa = 1 N/m2由于Pa单位值太小,通常采用kPa、MPa表示压力。
1 MPa = 103kPa = 106 Pa天然气输送工程中常见压力单位:1巴(bar)= 0.1 MPa = 102kPa = 105 Pa1磅力每平方英寸(psi)= 6894.76 Pa1标准大气压(atm)= 101325 Pa1工程大气压(kgf/cm2)= 98066.5 Pa1毫米水柱(mmH2O)= 9.8066 Pa英制绝对压力:psia英制表压:psig1.2 压力测量方法1.2.1 应用液柱重力法测量压力依据流体静力学原理把被测压力转换成液柱高度的一种测压方法。
其是利用液柱对压力的直接平衡进行压力测量的。
常用的有U型管、单管压力计,主要用于测量低压、负压或差压。
1.2.2 应用弹性变形测量压力利用弹性元件受压后产生弹性变形的原理进行测压的。
常用的弹性元件有弹簧管、薄膜式弹性元件和波纹管。
(1)弹簧管:把截面积为椭圆形的金属管弯成弧形,当内部通入压力后,由于金属管的变形,其自由端会产生位移,利用该位移可以测量出压力的大小。
可测量很高的压力。
(2)薄膜式弹性元件:有膜片和膜盒二种形式,在施加在薄膜上的压力作用下,膜片或膜盒会产生位移,利用该位移可以测量出压力的大小。
测量压力范围较弹簧管低。
(3)波纹管:是一个周围为波纹状的薄壁金属筒体,在压力作用下易于变形,通常用于微压和低压测量。
1.2.3 应用电测法测量压力电测法测量压力是通过传感器直接把被测压力转换为电信号,检测元件动态特性好,测量范围宽,耐压高,适用于测量快速变化、脉动和超高压等场合。
常用的有电容式、电感式、压电式、压阻式、应变式传感器等。
1.3 压力表在工业过程控制与技术测量过程中,由于机械式压力表的弹性敏感元件具有很高的机械强度以及生产方便等特性,使得机械式压力表得到越来越广泛的应用。
1.3.1 测量原理机械压力表中的弹性敏感元件随着压力的变化而产生弹性变形。
机械压力表采用弹簧管(弹簧管),膜片,膜盒及波纹管等敏感元件并按此分类。
所测量的压力一般视为相对压力,一般相对点选为大气压力。
敏感元件一般是由铜合金,不锈钢或由特殊材料组成。
弹性元件在介质压力作用下产生的弹性变形,通过压力表的齿轮传机构放大,压力表就会显示出相对于大气压的相对值(或高或低)。
在测量范围内的压力值由指针显示,刻度盘的指示范围一般做成270度。
1.3.2 压力表按测量原理及基准压力分类(1) 弹簧管压力表弹簧管敏感元件是弯成圆形,截面显椭圆形的弹性C形管,也称波登管。
测量介质的压力作用在弹簧管的内侧,这样弹簧管椭圆截面会趋于圆形截面。
由于波登管微小变形,形成一定的环应力,此环应力会使弹簧管向外延伸。
由于弹性弹簧管头部没有固定,其就会产生变形。
其变形的大小取决于测量介质的压力大小,弹簧管的变形通过机芯间接地由指针显示测量介质的压力。
大致成250度角的C形弹簧管可用来测量大约60bar 的压力.当测量压力更高时一般采用螺纹式弹簧管或螺杆式弹簧管.弹簧管在超压保护方面具有一定的局限性。
在测量系统更复杂的情况下弹簧管压力表可于化学密封结合使用.弹簧管压力表的压力测量范围在0~0.6及0~4000 bar.测量精度在0.1及4.0 %。
(2) 膜片压力表膜片敏感元件是带有波浪的圆形膜片,膜片本身位于两个法兰之间,或焊接在法兰盘上或其边缘夹在两个法兰盘之间。
膜片一侧受到测量介质的压力。
这样膜片所产生的微小弯曲变形可用来间接测量介质的压力。
压力的大小由指针显示。
膜片与波登管相比其传递力较大。
由于膜片本身周围边缘固定,所以其防振性较好。
膜片压力表可达到很高的过压保护(比如膜片贴附在上法兰盘上)。
膜片还可以加上保护镀层以提高防腐性。
利用开口法兰、冲洗开口等措施可用膜片压力表测量粘度很大的,不清洁的及结晶的介质。
膜片压力表的压力测量范围在0 ~16 mbar及0 ~ 40 bar 测量精度在1.6或2.5。
(3) 膜盒压力表膜盒敏感元件由两块连接在一起的显圆形波浪的膜片组成。
测量介质的压力作用在膜盒腔内侧,由此所产生的变形可用来间接测量介质的压力。
压力值的大小由指针显示。
膜盒压力表一般用来测量气体的压力,并能测量微压。
当几个膜盒敏感元件叠在一起后会产生较大的传递力来测量极微小的压力。
膜盒压力表的压力测量范围在0~2.5 mbar 及 0~0.6 bar,测量精度在0.1到2.5。
(4)差压表差压表直接测量显示两个压力值的差值。
以上描述的敏感元件及测量原理在差压表中可以继续应用。
两个封闭的测量腔由测量敏感元件分开。
当两个压力相同时,敏感元件不会产生变形,指针也不显示。
当一侧压力大于或小于另一侧压力时, 指针显示差压值。
当静压很高时差压值也可以直接测量。
利用膜片敏感元件可以达到很高过压保护。
工程测量中要考虑最大允许静压和正极及负极单面的过压保护。
敏感元件微小变形的传递,压力值的显示等技术的性能在大多数情况下与如上所描述的相同。
差压表的压力测量范围在0 ~16mbar 及0 ~25 bar 测量精度0.6到2.5。
(5) 绝压表绝压表可以用来测量与大气压无关的压力。
所提及的敏感元件和测量原理可以继续用在绝压表上。
当被测介质的压力是相对一个压力等于0的相对腔而测量的。
相对腔是真空的。
通过很高的焊接技术使得测量腔,壳体等绝对密封来实现测量。
敏感元件微小位移的传递及压力值显示同如上压力表一样。
绝压表的压力测量范围在0 ~16mbar 及0 ~25 bar。
测量精度在1.6或2.5。
1.3.3 压力表按准确度等级分类:压力表按其测量精确度,可分为精密压力表、一般压力表。
(1) 精密压力表的测量精确度等级分别为0.1、0.16、0.25、0.4级;(2)一般压力表的测量精确度等级分别为1.0、1.6、2.5、4.0级。
1.3.4 压力表按测量范围分类:压力表按其测量范围,分为真空表、压力真空表、微压表、低压表、中压表及高压表。
(1)真空表用于测量小于大气压力的压力值;(2)压力真空表用于测量小于和大于大气压力的压力值;(3)微压表用于测量小于60k Pa的压力值;(4)低压表用于测量0~6MPa压力值;(5)中压表用于测量10~60MPa压力值;(6)高压表用于测量100MPa以上压力值。
耐震压力表的壳体制成全密封结构,且在壳体内填充阻尼油,由于其阻尼作用可以使用在工作环境振动或介质压力(载荷)脉动的测量场所。
带有电接点控制开关的压力表可以实现发讯报警或控制功能。
带有远传机构的压力表可以提供工业工程中所需要的电信号(比如电阻信号或标准直流电流信号)。
1.3.5 普通压力表的准确度等级和允许误差关系允许误差%(按量程的百分数计算)准确度等级零位测量上限的(90~100)% 其余部分带止销不带止销1 1 ±1 ±1.6 ±11.6 1.6 ±1.6 ±2.5 ±1.62.5 2.5 ±2.5 ±4 ±2.54 4 ±4 ±4 ±41.4 3051智能压力变送器1.4.1 3051C系列变送器测量原理3051C 型变送器采用罗斯蒙特公司电容式传感器技术来测量差压、表压和绝压。
压阻式传感器技术用于3051T 型和 3051C 型绝压测量传感器。
3051C 型变送器设计压力适用于隔离膜,当油偏离中心膜时,改变电容信号。
然后该电容信号在 C/D 转换器中被转换成数字信号。
随后微处理器从电阻式温度检测器和 C/D 转换器中获取信号并计算出正确的变送器输出。
随后,该信号被送到 D/A 转换器,D/A 转换器将信号转换回模拟信号并在4-20 mA 输出上叠加 HART 信号。
3051 型变送器主要部件为传感器模块和电子元件外壳。
传感器模块包括充油传感器系统(隔离膜、充油系统和传感器)以及传感器电子元件。
传感器电子元件安装在传感器模块内并包括一温度传感器(电阻式测试检测器)、储存模块和电容/数字信号转换器(C/D 转换器)。
来自传感器模块的电子信号被传输到电子元件外壳中的输出电子元件。
电子元件外壳包括输出电子线路板(微处理器、储存模块、数字/模拟信号转换器或 D/A 转换器)、本机零点及量程按钮和端子块。
1.4.2 3051C系列变送器结构及组成1.4.3 3051C系列变送器主要技术指标(1)参考精度:±0.075% 量程(2)总体性能:在 ±50°F(28 °C)温度变化范围内,精度达到±0.15%量程,静压达到1000psi(6.9 MPa)(仅用于CD型),量程比从1:1 ~ 5:1。