第二章压力测试
内容提要
1压力单位及测压仪表
2智能式变送器
2.1智能变送器的特点
2.2智能变送器的结构原理
3压力计的选用及安装
3.1压力计的选用
3.2压力计的安装
概述
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；
生产过程中经常会有压力和真空度的检测；
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、低能耗和安全是十分重要的。
第一节 压力单位及测压仪表
压力是指均匀垂直作用在单位面积上的力。
压力的单位为帕斯卡，简称帕（Pa）
1Pa=1N/m2
1MPa=1³106Pa
在压力测量中，常有表压、绝对压力、负压或真空度之分。
P表压=P绝对压力-P大气压力
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
绝对压力
包围在地球表面一层很厚的大气层对地球表面或表面物体所造成的压力称为“大气压”，符号为B；直接作用于容器或物体表面的压力，称为“绝对压力”，绝对压力值以绝对真空作为起点，符号为PABS（ABS为下标）。
用压力表、真空表、U形管等仪器测出来的压力叫“表压力”（又叫相对压力），“表压力”以大气压力为起点，符号为Pg。
三者之间的关系是：PABS = B + Pg（ABS为下标）
压力的法定单位是帕（Pa），大一些单位是兆帕(MPa)=106Pa
1标准大气压 = 0.1013MPa
“真空度”
顾名思义就是真空的程度。是真空泵、微型真空泵、微型气泵、微型抽气泵、微型抽气打气泵等抽真空设备的一个主要参数
真空度=大气压强-绝对压强
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
它是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：U形管压力计、单管压力计和斜管压力计等
优点：这类压力计结构简单、使用方便
压力仪表基础知识
一、引言
压力仪表是工业生产中常用的一种测量仪器，用于测量液体、气体等介质的压力。它在工业控制、工艺监测等领域起着至关重要的作用。本文将介绍压力仪表的基础知识，包括其分类、工作原理和常见故障及解决方法。
二、压力仪表分类
压力仪表主要分为机械式压力仪表和电子式压力仪表两大类。
1. 机械式压力仪表
机械式压力仪表是利用机械结构将压力转换为位移或力的大小，再通过指针或刻度盘显示压力数值。常见的机械式压力仪表有压力表和差压表。
- 压力表：通过弹簧或膜片等机械结构将压力转换为位移，再通过指针指示压力数值。常用于测量液体或气体的压力，广泛应用于工业生产中。
- 差压表：通过测量流体两侧的压力差来间接测量流量。常用于管道流体的控制和监测，如液位计、流量计等。
2. 电子式压力仪表
电子式压力仪表是利用压阻、电容、电感等电子元件来测量压力，并通过显示屏显示压力数值。常见的电子式压力仪表有压阻式压力传感器和压电式压力传感器。
- 压阻式压力传感器：利用压阻效应来测量压力，将电阻值的变化转换为电压信号。具有高精度、高稳定性等优点，广泛应用于工业自动化控制领域。
- 压电式压力传感器：利用压电效应来测量压力，将压力转换为电荷量或电压信号。具有灵敏度高、响应速度快等优点，常用于高精度的压力测量。
三、压力仪表工作原理
压力仪表的工作原理根据不同的类型有所差异。以压力表为例，其工作原理如下：
1. 机械式压力仪表工作原理
机械式压力仪表通过压力作用于弹簧或膜片等机械结构，使其发生位移或变形。位移或变形转化为指针的旋转或刻度盘的变化，从而显示压力数值。
2. 电子式压力仪表工作原理
电子式压力仪表通过压阻式或压电式压力传感器测量压力，并将压力转换为电阻值或电荷量。然后，通过电路处理和放大，将压力信号转换为与压力成正比的电压或电流信号。最后，通过显示屏显示压力数值。
四、常见故障及解决方法
压力仪表在使用过程中可能会出现一些故障，常见故障及解决方法如下：
本节主要讨论以下几个内容：
1、压力的相关术语。
2、大气压力、绝对压力、表压和差压存在的区别。
3、目前广泛使用的几种压力单位。例如：英制单位与公制单位。
4、压力检测设备的分类。
2.1.1 简介
压力为气体和液体本身具有一定的重力而产生的推力，例如作用于地球表面的大气压力、作用于容器底部和容器壁的液体压力。
压力单位是作用在特定面积上的力的量度，通常，用英制单位表示为磅每英寸、磅每英尺，或者用公制单位表示为帕斯卡（压力在物理学上称为压强）。
2.1.2 压力检测
这里有六种用于压力测量的术语，它们表示如下：
完全真空（绝对真空度）——零压力或没有压力，比如外太空。
真空度是处于完全真空与普通大气压力之间的压力量度。
大气压力是包围在地球表面一层大气层对地球表面所造成的压力，通常表示为海平面大气压，14.7psi或101.36kPa，它取决于空气条件，在海平面之上压力降低；当海拔上升到5000英尺时压力下降到12.2磅。
绝对压力是以真空压力作为基准的压力检测，表示为磅每平方英寸（psia）。
表压是相对于大气压检测到的压力，通常表示为磅每平方英寸。表2.1.1通过图形生动的展示了大气压力，表压和绝对压力间的关系。
差压是相对于另一个压力测量得到的压力，利用两个压力值间的差值来表示。它表示压力或流体系统中的两点的压力差，表示为p或p。图2.1.1（b）表示了差压存在于隔板两端及一个流量系统两点之间的情况。
2.1.3 压力仪表
膜片、膜盒和波纹管
量表是一类主要的压力传感器，测量相对大气压的压力。通常，仪表传感器是随着压力施加而改变形状的设备。这些设备包括膜片、膜盒和波纹管。
膜片包含一个薄层或薄膜，支撑在一个刚性框架上，如图2.1.2（a）所示，在表压测量时，压力可以施加在膜的一边，在差压或绝对压力测量时，压力可以施加在膜的两边。测量用的膜可以使用很多种材料，用于低压设备的橡胶和塑料，用于中压的硅，用于高压的不锈钢，当压力施加于膜片上，膜会变形或变成轻微曲面形状。这种运动状态可以用应变仪、压电仪器或变电仪器测量（老式仪器包括磁性设备和碳堆设备），以上测量设备使用传感器将形变转化成电信号。在这些设备中，微电硅膜片是最常用的用于产生电信号的工业压力传感器。
压力测量仪表原理及结构
压力表工作原理及结构
用来测量气体或液体压力的工业自动化仪表,又称压力表或压力计。垂直均匀地作用于单位面积上的力称为压力，又称压强.压力表可以指示、记录压力值并可附加报警或控制装置.仪表所测压力包括绝对压力、大气压力、正压力（习惯上称表压）、负压 （习惯上称真空）和差压。
图1各种压力间的关系表示各种压力间的关系。工程技术上所测量的多为表压。压力的国际单位为帕（Pa）。压力的其他单位还有:工程大气压（kgf/cm2)、巴(bar)、毫米水柱（mmH2O)、毫米汞柱（mmHg）(即托)等。
压力是工业生产中的重要参数。如高压容器的压力超过额定值时便是不安全的，必须进行测量和控制。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，氮和氢不仅须在一定的压力下合成,而且压力的大小直接影响产量高低。此外，在一定的条件下，测量压力还可间接得出温度、流量和液位等参数。
弹性式压力测量仪表 利用各种不同形状的弹性元件在压力下产生变形的原理制成的压力测量仪表.弹性式压力测量仪表按采用的弹性元件不同分为弹簧管压力表、膜片压力表、膜盒压力表和波纹管压力表等；按功能不同分为指示式压力表、电接点压力表和远传压力表等。这类压力测量仪表原理及结构
仪表的特点是结构简单，结实耐用,测量范围宽(—0。1～1500兆帕),是压力测量仪表中应用最多的一种。
一、压力表
1。1、压力表的工作原理
弹簧管压力表又称为波登管压力表。压力表中的弹簧的自由端是封闭的，它通过拉杆带动扇形齿轮转动。测压时，弹簧管在被测压力作用下产生变形，因而弹簧管自由端产生位移，位移量与被测压力的大小成正比，使指针偏转，在度盘上指示出压力值。如果表壳内通有大气，压力表测出的压力为正压或负压;如果将表壳密封并抽真空，压力表测出的压力就是绝对压力。弹簧管压力表带有隔离装置时,尚可测量温度较高或腐蚀性、粘稠状、易结晶和粉尘状介质的压力.在精确度较高（如0。25级以上）的弹性式压力测量仪表中，弹性元件多用恒弹性合金以至石英玻璃制成。传动机构的轴孔中镶嵌宝石轴承或滚动轴承。度盘标尺长,有的还能进行数字显示.
