9液柱式压力计讲解

压力表类型
压力表类型1
液柱式压力表
液柱式压力表是根据静力学原理，将被测压力转换成液柱高度来进行压力测量的。

这类仪表包括U形管压力计、单管压力计、斜管压力计等。

常用的测压指示液体有酒精、水、四氯化碳和水银。

这类压力表的优点是结构简单，反应灵敏，测量准确；缺点是受到液体密度的限制，测压范围较窄，在压力剧烈波动时，液柱不易稳定，而且对安装位置和姿势有严格要求。

一般仅用于测量低压和真空度，多在实验室中使用。

压力表类型2
弹性式压力表
弹性式压力表是根据弹性元件受力变形的原理，将被测压力转换成元件的位移来测量压力的。

常见的有弹簧管压力表、波纹管压力表、膜片（膜盒）式压力表。

这类压力表结构简单，牢固耐用，价格便宜，工作可靠，测量范围宽，适用于低压、中压、高压多种生产场合，是工业中应用最广泛的一类压力测量仪表。

不过弹性式压力表的测量精度不是很高，且多数采用机械指针输出，主要用于生产现场的就地指示。

当需要信号远传时，必须配上附加装置。

压力表类型3
压力传感器和压力变送器
压力传感器和压力变送器是利用物体某些物理特性，通过不同的转换元件将被测压力转换成各种电量信号，并根据这些信号的变化来间接测量压力的。

根据转换元件的不同，压力传感器和压力变送器可分为电阻式、电容式、应变式、电感式、压电式、霍尔片等形式。

这类压力测量仪表的最大特点就是输出信号易于远传，可以方便地与各种显示、记录和调节仪表配套使用，从而为压力集中监测和控制创造条件。

在生产过程自动化系统中被大量采用。

压力测量方法
压力测量方法：
①弹性力平衡法：利用弹簧管、波纹管、膜片等弹性元件受压变形与其内部应力平衡关系，通过测量变形量间接测压；
②重力平衡法：如活塞式压力计，通过平衡被测压力与砝码重力，以砝码质量表示压力；液柱式压力计则利用液柱高度反映压力大小；
③机械力平衡法：将压力转化为可测量的机械力，如杠杆、扭力管等结构，通过平衡外加力确定压力值；
④物性测量法：基于压力改变导致电学、光学、声学等物理特性变化原理，如电气式（压阻、电容）、振频式、光纤式、集成传感器等进行压力测量。

帕
1
兆帕
1×106
工程大 9.807×104 气压
1×106 1
1.0197×10 9.869×10-6
-5
10.197
9.869
9.807×
1
10-2
0.9678
7.501 ×10-3
7.501 ×103
735.6
1.0197 ×10-4
1.0197 ×102
10.00
1.450×10-4 1×10-5
化工自控仪表识用与操作
主讲人: 周寅飞 扬州工业职业技术学院化学工程系
化工自控仪表识用与操作
第二章 压力检测
目录：
❖ 压力单位及测压仪表
❖ 弹性式压力计
❖ 弹性变片式压力传感器 ❖ 压阻式压力传感器 ❖ 电容式压力传感器
❖ 智能式变送器
❖ 智能变送器的特点 ❖ 智能变送器的结构原理
智能压力变送器
HAKK-3851高精度智能变送器46
第五节 压力计的选用及安装
一、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求， 结合其他各方面的情况，加以全面的考虑和具体的分析， 一般考虑以下几个问题。
仪表类型的选用 仪表测量范围的确定 仪表精度级的选取
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第五节 压力计的选用及安装
④具有数字、模拟两种输出方式,能够实现双向数据通 讯,可以与现场总线网络和上位计算机相连。
⑤可以进行远程通讯,通过现场通讯器,使变送器具有自 修正、自补偿、自诊断及错误方式告警等多种功能, 简化了调整、校准与维护过程,使维护和使用都十分 方便。
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第四节 智能式变送器
二、智能变送器的结构原理 从整体上来看,由硬件和软件两大部分组成。 从电路结构上来看,包括传感器部件和电子部件两部 分。

1
表中mmH2O值是按水温4摄氏度和重力加速度9.80665m/s^2为计算，mmHg值 是按水银温度0摄氏度为和重力加速度为9.80665m/s^2计算
压力测量中的常用概念
计示压力（表压力）：工程上压力计的指示值， 是被测绝对压力与当地大气压力之差。
绝对压力：真实压力 相对压力（压差） 正压：压力测量与差压测量 负压：压力测量与差压测量 真空：表压低于大气压力的表压力的绝对值。
2.3 金属膜片、膜盒压力计
膜片是将两种压力不等的流体隔开而具有挠性的圆形薄板或薄 膜。它的周边与壳体或基座相固接（夹紧、焊接等），如下图 所示。当膜片两边的流体压力不等时，膜片产生位移、力或者 频率信号；由此得到被测流体的压力。所以膜片是一种简单可 靠的压力测量（或传感）元件。
图8 膜片 (a) 平膜片; (b) 波纹膜片 1-平膜片; 2-夹紧环; 3-壳体
2.4 波纹管压力计
波纹管是一种轴对称的管状波纹薄壳，当它受 轴向力作用时，或者在其内腔与周围介质的压 力差的作用下在其线性特性不变的情况下，能 产生较大的位移；当它受横向力作用时，将在 轴向平面内弯曲。利用上述特性，波纹管可作 为把压力或力转换成位移的感压元件。也可作 为特殊的联接或密封隔离元件。
2.2 弹性元件的材料
1、高弹性合金——受温度变化影响大 2、恒弹性合金——受温度变化影响小 上述的各种金属弹性材料，总存在一定
数值的弹性滞后和弹性后效，它们妨碍 了传感器测量准确度的进一步提高。用 石英材料制作弹性敏感元件最理想，它 的弹性滞后只有最好弹性合金的最小滞 后的1/100，线膨胀系数则为它的1/30。 因而可以制造高准确度的弹性元件
P P1 P2 (h1 h2)(1 2)g
由于微压计一般用于测量气体，故 2 可略去，另外 考虑到封液在倾斜肘管中的长度l和h1的关系，以及表中 封液体积一定，即