三種壓力表示方法絕對壓力pa表壓力p負(fù)壓或真空度ph3.1.3壓力的表示方法pa絕對壓力零線pphpa大氣壓p01.01325×105Pa絕對壓力是指物體所受的實際壓力。

表壓是指一般壓力表所測得的壓力，它是高于大氣壓力的絕對壓力與大氣壓力之差，即

真空度是指大氣壓與低于大氣壓的絕對壓力之差，有時也稱為負(fù)壓，1壓力和壓差測量由于各種工藝設(shè)備和檢測儀表通常是處于大氣之中，本身就承受著大氣壓力，因此工程上通常采用表壓或者真空度來表示壓力的大小，一般的壓力檢測儀表所指示的壓力也是表壓或者真空度。除特殊說明之外，以后所提及的壓力均指表壓。

23.1.4壓力檢測方法的分類目前工業(yè)上常用的壓力檢測方法和壓力檢測儀表很多，根據(jù)敏感元件和轉(zhuǎn)換原理的不同，一般分為四類：(1)液柱式壓力檢測

一般采用充有水或水銀等液體的玻璃U形管或單管進(jìn)行測量。(2)彈性式壓力檢測

它是根據(jù)彈性元件受力變形的原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成位移進(jìn)行測量的。常用的彈性元件有彈簧管、膜片和波紋管等。3壓力和壓差測量(3)電氣式壓力檢測它是利用敏感元件將被測壓力直接轉(zhuǎn)換成各種電量進(jìn)行測量的儀表，如電阻、電荷量等。(4)活塞式壓力檢測它是根據(jù)液壓機(jī)液體傳送壓力的原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成活塞面積上所加平衡砝碼的質(zhì)量來進(jìn)行測量。活塞式壓力計的測量精度較高，允許誤差可以小到0.05％～0.02％，它普遍被用作標(biāo)準(zhǔn)儀器對壓力檢測儀表進(jìn)行檢定。43.2.液柱式壓力檢測液柱式壓力檢測是以液體靜力學(xué)原理為基礎(chǔ)的，它們一般采用水銀或水為工作液，用U型管進(jìn)行測量，常用于較低壓力、負(fù)壓或壓力差的檢測。p1p2p1p2h(a)(b)5特點(diǎn)：直觀、可靠、準(zhǔn)確度較高等，但U形管只能測量較低的壓力或差壓，為了便于讀數(shù)，U形管一般是用玻璃做成，易破損，另外它只能進(jìn)行現(xiàn)場指示。63.3彈性元件及彈性壓力表彈性元件的特點(diǎn)pxx0p0彈性滯后彈性后效F=pA=kx7彈簧管和彈簧管壓力表彈簧管是橫截面呈非圓形（橢圓形或扁圓形），彎成圓弧狀（中心角常為270°）的空心管子。管子的一端為封閉，另一端為開口。閉口端作為自由端，開口端作為固定端。8被測壓力介質(zhì)從開口端進(jìn)入并充滿彈簧管的整個內(nèi)腔，由于彈簧管的非圓橫截面，使它有變成圓形并伴有伸直的趨勢而產(chǎn)生力矩，其結(jié)果使彈簧管的自由端產(chǎn)生位移，同時改變其中心角。位移量（中心角改變量）和所加壓力有如下的函數(shù)關(guān)系：式中θ0為彈簧管中心角的初始角；Δθ為受壓后中心角的改變量；R為彈簧管彎曲圓弧的外半徑；h為管壁厚度；a、b為彈簧管橢圓形截面的長、短半軸。910動觸點(diǎn)2和4靜觸點(diǎn)3綠燈5紅燈電接點(diǎn)信號壓力表11彈簧管自由端B的位移量一般很小，需要通過放大機(jī)構(gòu)才能指示出來,為了加大彈簧管自由端的位移量，也可采用多圈彈簧管，其原理與單圈彈簧管相似。

單圈彈簧管壓力表是工業(yè)現(xiàn)場使用最普遍的就地指示式壓力檢測儀表（也有電接點(diǎn)輸出的彈簧管壓力表）

12

彈簧管壓力表結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉、測量范圍寬，可以測量負(fù)壓、微壓、低壓、中壓和高壓

一般的工業(yè)用彈簧管壓力表的精度等級為1.5級或2.5級，但根據(jù)制造的要求，其精度等級最高可達(dá)0.15級。

13——電容式差壓變送器電容式差壓變送器采用差動電容作為檢測元件主要包括測量部件和轉(zhuǎn)換放大電路兩部分：

差壓電容膜盒電容-電流轉(zhuǎn)換電路調(diào)零、零遷電路電流放大器反饋電路ΔpΔCIiIf＋＋I(xiàn)z－Io測量部分轉(zhuǎn)換放大部分14ΔP=0Ci1=Ci2=15pF

ΔP＞0Ci1的電容量減小Ci2的電容量增大

——差動電容測量原理電容式差壓變送器測量原理15——壓力檢測儀表的選用三個方面——選用時應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝對壓力檢測的要求、被測介質(zhì)的特性、現(xiàn)場使用的環(huán)境等條件本著節(jié)約的原則合理地考慮儀表的量程、精度、類型（材質(zhì)）等。

16⑴量程儀表的量程是指該儀表可按規(guī)定的精確度對被測量進(jìn)行測量的范圍關(guān)鍵：根據(jù)被測參數(shù)的大小來確定，同時必須考慮到被測對象可能發(fā)生的異常超壓情況，對儀表的量程選擇必須留有足夠的余地。測量穩(wěn)定壓力：最大工作壓力Pimax不超過上限值Pmax的3/4測量脈動壓力：最大工作壓力Pimax不超過上限值Pmax的2/3測量高壓壓力：最大工作壓力Pimax不超過上限值Pmax的3/5最小工作壓力Pimin不低于上限值Pmax的1/3儀表的量程等級：1、1.6、2.5、4.0、6.0kPa以及它們10n倍。在選用儀表量程時，應(yīng)采用相應(yīng)規(guī)程或者標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)值。

這只是一個一般經(jīng)驗要求，不是絕對的??！17⑵儀表精度——根據(jù)生產(chǎn)允許的最大誤差來確定，即要求實際被測壓力允許的最大絕對誤差應(yīng)小于儀表的基本誤差?！谶x擇時應(yīng)堅持節(jié)約的原則，只要測量精度能滿足生產(chǎn)的要求，就不必追求用過高精度的儀表。

例：有一壓力容器在正常工作時壓力范圍為0.4～0.6MPa，要求使用彈簧管壓力表進(jìn)行檢測，并使測量誤差不大于被測壓力的±4％，試確定該表的量程和精度等級。解：

由題意可知，被測對象的壓力比較穩(wěn)定，設(shè)儀表量程為0～AMPa，則根據(jù)工作壓力的要求：根據(jù)儀表的量程系列，可選用量程范圍為0～1.0MPa的彈簧管壓力表。由題意，被測壓力的允許最大絕對誤差為：Δmax=±0.4*4%=±0.016MPa這就要求所選儀表的相對百分誤差為：0.016/（1-0）*100%=1.6%按照儀表的精度等級，可選擇1．5級的壓力表。18⑶儀表類型正確選用儀表類型是保證儀表正常工作及安全生產(chǎn)的前提。主要應(yīng)考慮以下幾個方面:儀表的材料

壓力檢測(檢測儀表)的特點(diǎn)是壓力敏感元件往往要與被測介質(zhì)直接接觸，因此在選擇儀表材料的時候要綜合考慮儀表的工作條件。輸出信號類型只需觀察壓力變化的，可選如彈簧管壓力表、液柱式壓力計那樣的直接指示型的儀表；如需將壓力信號遠(yuǎn)傳到控制室或其他電動儀表，則可選用電氣式壓力檢測儀表或其他具有電信號輸出的儀表；如果要檢測快速變化的壓力信號，則可選用電氣式壓力檢測儀表，如壓阻式壓力傳感器；如果控制系統(tǒng)要求能進(jìn)行數(shù)字量通信，則可選用智能式壓力檢測儀表。

使用環(huán)境對爆炸性較強(qiáng)的環(huán)境，在使用電氣壓力儀表時，應(yīng)選擇防爆型壓力儀表；對于溫度特別高或特別低、環(huán)境溫度變化大的場合，應(yīng)選擇使用溫度適當(dāng)、溫度系數(shù)小小的敏感元件以及其他變換元件。

上述選型原則也適用于差壓、流量、液位等其它檢測儀表的選型19——壓力檢測儀表的安裝分三種情況介紹：一般壓力檢測儀表的安裝特殊壓力檢測儀表的安裝（高溫、高壓、腐蝕等）壓力變送器的安裝三個方面的內(nèi)容：取壓口的選擇引壓管的安裝變送器本身的安裝20一般壓力測量儀表的安裝無論選用何種壓力儀表和采用何種安裝方式，在安裝過程中都應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：壓力儀表必須經(jīng)檢驗合格后才能安裝壓力儀表的連接處，應(yīng)根據(jù)被測壓力的高低和被測介質(zhì)性質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)牟牧献鳛槊芊鈮|圈，以防泄漏壓力儀表盡可能安裝在室溫，相對濕度小于80％，振動小，灰塵少，沒有腐蝕性物質(zhì)的地方，對于電氣式壓力儀表應(yīng)盡可能避免受到電磁干擾壓力儀表應(yīng)垂直安裝。一般情況下，安裝高度應(yīng)與人的視線齊平，對于高壓壓力儀表，其安裝高度應(yīng)高于一般人的頭部測量液體或蒸汽介質(zhì)壓力時，應(yīng)避免液柱產(chǎn)生的誤差，壓力儀表應(yīng)安裝在與取壓口同一水平的位置上，否則必須對壓力儀表的示值進(jìn)行修正導(dǎo)壓管的粗細(xì)合適，一般為6～10mm，長度盡可能短，否則會引起測量遲緩壓力儀表與取壓口之間應(yīng)安裝切斷閥，以便維修21測量特殊介質(zhì)時的壓力測量儀表安裝測量高溫（60℃以上）流體介質(zhì)的壓力時，為防止熱介質(zhì)與彈性元件直接接觸，壓力儀表之前應(yīng)加裝U形管或盤旋管等形式的冷凝器，避免因溫度變化對測量精度和彈性元件產(chǎn)生的影響。如圖(a)、(b)

(a)(b)測量高壓流體介質(zhì)的壓力時，安裝時壓力儀表表殼應(yīng)朝向墻壁或者無人通過之處，以防發(fā)生以外。測量腐蝕性介質(zhì)的壓力時，除選擇具有防腐能力的壓力儀表之外，還應(yīng)加裝隔離裝置，利用隔離罐中的隔離液將被測介質(zhì)和彈性元件隔離開來，如圖(c)、(d)

(c)(d)11223322測量特殊介質(zhì)時的壓力測量儀表安裝測量波動劇烈（如泵、壓縮機(jī)的出口壓力）的壓力時，應(yīng)在壓力儀表之前加裝針形閥和緩沖器，必要時還應(yīng)加裝阻尼器，如圖(e)(e)4測量粘性大或易結(jié)晶的介質(zhì)壓力時，應(yīng)在取壓裝置上安裝隔離罐，使罐內(nèi)和導(dǎo)壓管內(nèi)充滿隔離液，必要時可采取保溫措施，如圖(f)(f)蒸汽測量含塵介質(zhì)壓力時，最好在取壓裝置后安裝一個除塵器，如圖(g)。(g)5總之，針對被測介質(zhì)的不同性質(zhì)，要采取相應(yīng)的放熱、防腐、防凍、防堵和防塵等措施23差壓變送器取壓口的選擇液體、氣體、蒸汽？？被測介質(zhì)為液體時，取壓口應(yīng)位于管道下半部與管道水平線成0～45°角內(nèi)，目的是保證引壓管內(nèi)沒有氣泡，兩根引壓管內(nèi)液柱產(chǎn)生的附加壓力可以相互抵消；問：能否從底部引出？為什么？

45°45°(a)液體被測介質(zhì)為氣體時，取壓口應(yīng)位于管道上半部與管道垂直中心線成0～45°角內(nèi)，其目的時為了保證引壓管中不積聚和滯留液體。45°45°(b)氣體被測介質(zhì)為蒸汽時，取壓口應(yīng)位于管道上半部與管道水平線成0～45°角內(nèi)。最常見的接法是從管道水平位置接出，并分別安裝凝液罐，這樣兩根引壓管內(nèi)部都充滿冷凝液，而且液位高度相同。45°45°(c)蒸汽差壓變送器的安裝24差壓變送器引壓管的安裝引壓管應(yīng)按最短距離敷設(shè)，引壓管的彎曲處應(yīng)該是均勻的圓角，曲率半徑一般不小于引壓管外徑的10倍。引壓管的管路應(yīng)保持垂直，或者與水平線之間不小于1:10的傾斜度，必要時要加裝氣體、凝液、微粒收集器等設(shè)備，并定期排除收集物。引壓管內(nèi)徑與引壓管長度引壓管內(nèi)徑

引壓管mm長度m被測介質(zhì)＜1.61.6～4.54.5～9水、水蒸氣、干氣體7～91013濕氣體131313低中粘度油品131925臟液體25253325在測量液體介質(zhì)時，變送器只能安裝在取樣口之上時，在引壓管的管路中應(yīng)有排氣裝置，如圖(a)所示，這樣，即使有少量氣泡，也不會對測量精度造成影響。在測量氣體介質(zhì)時，如果差壓變送器只能安裝在取樣口之下時，必須加裝如圖(b)所致的貯液罐和排放閥，克服因滯留液對測量精度產(chǎn)生影響。測量蒸汽時的引壓管管路則如圖(c)所示。－+－+－+11223311445516655777(a)(b)(c)1－取壓口2－放空閥3－貯氣罐4－貯液罐5－排放閥6－凝液罐7－差壓變送器26差壓變送器本身的安裝差壓變送器通常必須安裝切斷閥1、2和平衡閥3，構(gòu)成三閥組－+2131