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文檔簡介

檢測儀表與傳感器壓力第1頁,課件共72頁,創作于2023年2月進料口執行器變送器控制器液位控制器液體儲槽液位變送器+-SP執行器正反正正第2頁,課件共72頁,創作于2023年2月第三章

檢測儀表與傳感器第一節測量儀表基本知識第二節壓力檢測及儀表第三節流量檢測及儀表第四節物位檢測及儀表第五節溫度檢測及儀表第3頁,課件共72頁,創作于2023年2月一、測量過程與測量誤差

1.測量過程參數檢測:專門的技術工具

被測

變量傳感器參數檢測的基本過程被測對象變送環節顯示裝置

傳感器又稱為檢測元件或敏感元件,它直接響應被測變量,經能量轉換并轉化成一個與被測變量成對應關系的便于傳送的輸出信號,如mV、V、mA、Ω、Hz、位移、力等等。

變送器:傳感器的輸出0~10mA、4~20mA等標準統一信號。有些時候,傳感器可以不經過變送環節,直接通過顯示裝置把被測量顯示出來。第一節測量儀表的基本知識-依靠能量的變換、實驗和計算-被測量的值。第4頁,課件共72頁,創作于2023年2月2.測量誤差測量誤差——儀表測得的測量值與被測真值之差

由于真值在理論上是無法真正獲取,因此,測量誤差就是指檢測儀表(精度較低)和標準表(精度較高)在同一時刻對同一被測變量進行測量所得到的2個讀數之差。即:x0

——

標準表讀數

測量誤差幾種表示形式:絕對誤差:實際相對誤差:標稱相對誤差:相對百分誤差:第5頁,課件共72頁,創作于2023年2月二、測量儀表的性能指標1、測量儀表的準確度(精度)一臺測量范圍0~1000kPa的壓力測量儀表,其最大絕對誤差10kPa(在整個量程范圍內),另一臺測量范圍0~400kPa的壓力測量儀表,其最大絕對誤差5kPa,請問哪一臺壓力檢測儀表的精度更高?在儀表中,通常以最大相對百分誤差來衡量儀表的精確度、精度等級。把最大絕對誤差折合成測量范圍的百分數表示,稱為最大相對百分誤差:儀表的精度等級(精確度等級)是指儀表在規定的工作條件下允許的最大相對百分誤差。例:第6頁,課件共72頁,創作于2023年2月☆☆儀表的精確度等級☆☆儀表的精度等級是指儀表在規定的工作條件下允許的最大相對百分誤差去掉“±”、“%”號,即可確定儀表精度等級。目前,按照國家統一規定所劃分的儀表精度等級有:

0.02,0.05,0.1,0.2,0.4,0.5,1.0,1.5,2.5,4.0等。精度等級一般用一定的符號形式表示在儀表面板上:1.51.0儀表的精度等級是衡量儀表質量優劣的重要指標之一。精度等級數值越小,表示儀表的精確度越高。精度等級數值小于等于0.05的儀表通常用來作為標準表,而工業用表的精度等級數值一般大于等于0.5。第7頁,課件共72頁,創作于2023年2月☆☆儀表的精確度等級☆☆例1:某壓力變送器測量范圍為0~400kPa,在校驗該變送器時測得的最大絕對誤差為-5kPa,請確定該儀表的精度等級。解:先求最大相對百分誤差去掉

和%為1.25,因此該變送器精度等級為1.5級例2:根據工藝要求選擇一測量范圍為0~40m3/h的流量計,要求測量誤差不超過

0.5m3/h,請確定該儀表的精度等級。解:同樣,先求最大相對百分誤差因此該流量計必須選擇1.0級的流量計結論:工藝要求的允許誤差≥儀表的允許誤差≥校驗所得到的相對百分誤差

例2例1第8頁,課件共72頁,創作于2023年2月2、非線性誤差(線性度)測量儀表的非線性誤差就是用來表征儀表的輸出量和輸入量的實際對應關系與理論直線的吻合程度。

非線性誤差用實際測得的輸入-輸出特性曲線(校準曲線)與理論直線的之間的最大偏差和測量儀表量程之比的百分數來表示:被測變量儀表輸出理論實際第9頁,課件共72頁,創作于2023年2月3、變差在外界條件不變的情況下,使用同一儀表對被測變量在全量程范圍內正反行程測量時,對應于同一被測值的儀表輸出可能不等,二者之差的絕對值即為變差。變差的大小,根據在同一被測值下正反特性間儀表輸出的最大絕對誤差和測量儀表量程之比的百分數來表示:被測變量儀表輸出下行程上行程第10頁,課件共72頁,創作于2023年2月4、靈敏度和分辨力靈敏度是表征檢測儀表對被測量變化的靈敏程度,它是指儀表輸出變化量和輸入變化量之比,即靈敏度=Δy/Δx

分辨力又稱為靈敏限,是儀表輸出能響應和分辨的最小輸入變化量,它也是靈敏度的一種反映。對數字式儀表來說,分辨力就是數字顯示儀表變化一個LSB(二進制最低有效位)時輸入的最小變化量。第11頁,課件共72頁,創作于2023年2月5、反應時間

反應時間就是用來衡量儀表能不能盡快反映出參數變化的品質指標。反應時間長,說明儀表需要較長時間才能給出準確的指示值,那就不宜用來測量變化頻繁的參數。儀表的輸出信號(即指示值)由開始變化到新穩態值的63.2%所用的時間,可用來表示反應時間,也有用變化到新穩態值的95%所用的時間來表示反應時間的。第12頁,課件共72頁,創作于2023年2月三、測量系統中的常見信號類型作用于輸入端的被測信號,要轉換成便于傳輸和顯示的信號類型:1.位移信號:是一種機械信號,包括直線位移和角位移。如在測量力、壓力、質量、振動等物理量時,要先把它們轉換成位移量再處理。2.壓力信號:包括氣壓信號和液壓信號,工業檢測中主要應用氣壓信號。3.電氣信號:有電壓信號、電流信號、阻抗信號和頻率信號等。傳送快、滯后小、可遠距離傳遞、便于和電子計算機聯接。4.光信號:包括光通量信號、干涉條紋信號、衍射條紋信號、莫爾條紋信號等??墒沁B續的,也可是斷續(脈沖)式的。第13頁,課件共72頁,創作于2023年2月四、測量系統中信號的傳遞形式從傳遞信號的連續性的觀點來分:

1、模擬信號:

在時間上是連續變化的,在任何瞬時都可以確定其數值的信號??梢宰儞Q為電信號,即是平滑地、連續地變化的電壓或電流信號。例如:連續變化的溫度信號可以利用熱電偶轉換為與之成比例的連續變化的電勢信號。

2、數字信號:

是一種以離散形式出現的不連續信號,通常用二進制數

“0”和“1”組合的代碼序列來表示。數字信號變換成電信號是一連串的窄脈沖和高低電平交替變化的電壓信號。

第14頁,課件共72頁,創作于2023年2月3、開關信號:

開關信號:用兩種狀態或用兩個數值范圍表示的不連續信號。

例如:用水銀觸點溫度計來檢測溫度的變化時,可利用水銀觸點的“斷開”與“閉合”來判斷溫度是否達到給定值。

在自動檢測技術中,利用開關式傳感器(如干簧管、電觸點式傳感器)可以將模擬信號變換成開關信號。第15頁,課件共72頁,創作于2023年2月五、測量儀表的分類1、按儀表使用的能源分類(1)電動儀表:便于遠傳/集控/聯機。復雜/干擾。

(2)氣動儀表:簡單/可靠/抗干擾。傳遞慢/短。2、按信息的獲得、傳遞、反映和處理的過程分類(1)檢測儀表:獲取、轉換

(2)顯示儀表:(3)集中控制裝置:

(4)控制儀表:運算(5)執行器:操作3、按儀表的組成形式分類(1)基地式儀表:適于現場檢測/控制

(2)單元組合儀表:靈活性高第16頁,課件共72頁,創作于2023年2月4、根據所測參數的不同

(1)壓力測量儀表(2)流量測量儀表(3)物位(液位)測量儀表(4)溫度測量儀表(5)物質成分分析儀表及物性檢測儀表等。5、按表達示數的方式不同

指示型、記錄型、訊號型、遠傳指示型、累積型等。6、按精度等級及使用場合的不同

實用儀表、范型儀表和標準儀表,分別用在現場、實驗室、標定室。第17頁,課件共72頁,創作于2023年2月例題分析例:某臺測溫儀表的測溫范圍為200~1000oC,工藝上要求測溫誤差不能大于±5oC,試確定應選儀表的準確度等級。解:工藝上允許的相對百分誤差為:

δ允=±5/(1000-200)×100%=±0.625%要求所選儀表δ不能大于工藝上δ允,才能保證測溫誤差不大于±5oC,所以所選儀表的準確度等級應為0.5級。儀表的準確度等級越高,能使測溫誤差越小,但為了不增加投資費用,不宜選用過高準確度的儀表。第18頁,課件共72頁,創作于2023年2月第二節壓力檢測及儀表壓力:氣體或液體均勻垂直地作用于單位面積上的力。化工生產中,通常遇到壓力和真空度的測量。若壓力不符合要求,影響生產效率/產品質量,還會造成嚴重生產事故?;瘜W反應中,壓力既影響物料平衡關系,也影響化學反應速度。還用于其它參數的測量。所以,壓力的測量與控制,對保證生產過程正常進行,達到高產、優質、低消耗和安全是十分重要的.第19頁,課件共72頁,創作于2023年2月壓力單位及測壓儀表

垂直作用在單位面積上的力稱壓力。在國際單位制(SI)和我國法定計量單位中,壓力的單位是“帕斯卡”,簡稱“帕”,符號為“Pa”。即1N的力垂直均勻作用在1m2的面積上所形成的壓力值為1Pa。

第20頁,課件共72頁,創作于2023年2月

壓力單位及測壓儀表

過去采用的壓力單位“工程大氣壓力”kgf/cm2)、“毫米汞柱”(mmHg)、“毫米水柱”(mmH2O)、“物理大氣壓”(atm)、“巴”(bar)、“PSI”等均應改成法定計量單位帕。

1kgf/cm2=0.9807×105Pa1mmH2O=0.9807×10Pa1mmHg=1.332×102Pa1atm=1.01325×105Pa

1bar=105Pa1PSI=6.89×103Pa第21頁,課件共72頁,創作于2023年2月三種壓力表示方法絕對壓力

pa表壓力

p負壓/真空度

ph

壓力單位及測壓儀表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。

表壓是指壓力表所測得的壓力,絕對壓力-大氣壓力,即

真空度=指大氣壓-低于大氣壓的絕對壓力,也稱負壓,即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或真空度。

第22頁,課件共72頁,創作于2023年2月壓力檢測儀表的分類根據敏感元件和轉換原理的不同,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形管或單管進行測量。(2)彈性式壓力檢測根據彈性元件受力變形的位移進行測量。彈簧管/膜片/波紋管(3)電氣式壓力檢測利用敏感元件將被測壓力轉換成電量進行測量的。電勢、電阻。(4)活塞式壓力檢測根據液壓機液體傳送壓力的原理,將被測壓力轉換成活塞面積上所加平衡砝碼的質量來進行測量。測量精度很高,允許誤差可以小到0.05%~0.02%。標準儀表。第23頁,課件共72頁,創作于2023年2月用U形管進行壓力檢測,其誤差來源主要有:①溫度誤差——由使用環境溫度的變化引起的測量誤差。例如水,溫度從10℃變到20℃,其密度從999.8kg/m3減小到

998.3kg/m3。相對變化量為0.15%。

②安裝誤差——安裝不垂直將產生安裝誤差。例如若傾斜5°,讀數誤差約0.38%。一、液柱式壓力檢測以液體靜力學原理為基礎,常用于較低壓力、負壓或壓差的檢測。

p1p2p1p2h(a)(b)特點:直觀、可靠、準確度較高。

U形管只能測量較低的壓力或差壓。易破損,只能進行現場指示。第24頁,課件共72頁,創作于2023年2月一、液柱式壓力檢測被廣泛用于實驗室壓力測量或現場鍋爐煙、風道各段壓力、通風空調系統各段壓力的測量.△P=P1-P2=ρg(h1+h2)提高工作液密度將增加壓力的測量范圍,但靈敏度要降低。第25頁,課件共72頁,創作于2023年2月一、液柱式壓力檢測單管壓力計由于U形管壓力計需兩次讀取液面,為使用方便,設計出一次讀取液面高度的單管壓力計。第26頁,課件共72頁,創作于2023年2月一、液柱式壓力檢測斜管壓力計主要用于測量微小壓力、負壓和壓差,將單管液柱壓力計的測量管傾斜放置,這樣可以提高靈敏度,減少讀數相對誤差。傾斜角度越小,l越長,測量靈敏度就越高;但不可太小,否則液柱易沖散。這種傾斜管液柱式壓力計可以測量到0.98Pa的微壓。為了進一步提高微壓計的精確度,應選用密度小的酒精作為工作液體。

第27頁,課件共72頁,創作于2023年2月二、彈性式壓力計用彈性元件把壓力轉換成彈性元件位移的一種檢測方法。

平薄膜波紋膜波紋管單圈彈簧管多圈彈簧管膜片:受壓力作用產生位移,可直接帶動傳動機構指示。膜片的位移較小,靈敏度低。2.5級。波紋管:位移相對較大,可在頂端安裝傳動機構,帶動指針直接讀數。特點是靈敏高(低壓區),用于檢測<1MPa的較低的壓力。彈簧管:結構簡單、使用方便、價格低廉,測量范圍寬,可以測量負壓—高壓(1000MPa),應用十分廣泛。精度最高可達0.15級。P

膜片式彈性元件P

彈簧管式彈性元件第28頁,課件共72頁,創作于2023年2月彈性元件結構和特點第29頁,課件共72頁,創作于2023年2月——彈簧管和彈簧管壓力表彈簧管橫截面呈橢圓形或扁圓形,彎成圓弧狀(中心角常為270°)的空心管子。管子的一端為封閉作為自由端,另一端為開口作為固定端。被測壓力介質從開口端進入,使自由端產生位移,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關系:

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。第30頁,課件共72頁,創作于2023年2月位移量一般很小,需要通過放大機構。為了加大位移量,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現場使用最普遍的就地指示式壓力檢測儀表。

彈簧管壓力表結構簡單、使用方便、價格低廉、測量范圍寬:負壓->高壓。1000MPa.

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

彈簧管壓力表

彈簧管拉桿指針中心齒輪扇形齒輪接頭游絲刻度盤調整螺釘第31頁,課件共72頁,創作于2023年2月三、電氣式壓力計電氣式壓力計=壓力電信號(傳輸顯示)測量范圍廣:7×10-5Pa~500MPa;誤差0.2%;遠傳;聯機。1.霍爾片式壓力傳感器2.應變片式壓力傳感器3.壓阻式壓力傳感器4.力矩平衡式壓力傳感器5.電容式壓力傳感器5種類型:第32頁,課件共72頁,創作于2023年2月根據霍爾效應制成,將壓力所引起的彈性元件的位移轉換成霍爾電勢,從而實現壓力的測量。Z軸:磁感應強度為B的恒磁場Y軸:加一外電場。電子在霍爾片中運動(逆Y軸)在霍爾片的X軸方向上出現電位差,這電位差稱為霍爾電勢,這種現象為“霍爾效應”。1.霍爾片式壓力傳感器霍爾電勢的大小與半導體材料、所通過的電流I、磁感應強度B以及霍爾片的幾何尺寸等因素有關,表示為:UH=RHBI第33頁,課件共72頁,創作于2023年2月霍爾元件+彈簧管=霍爾片式彈簧管壓力傳感器?;魻栯妱菖c被測壓力成比例。利用這一電勢即可實現遠距離顯示和自動控制。1.霍爾片式壓力傳感器壓力-位移-電勢第34頁,課件共72頁,創作于2023年2月外力作用被測對象表面產生微小機械變形應變片敏感柵隨同變形電阻值發生相應變化

應變片利用金屬或半導體材料制成的電阻體的阻值可表示為:

當電阻體受外力作用時,其長度、截面積或電阻率會發生變化,其阻值也會發生變化。這種因尺寸變化引起阻值變化稱為應變效應(l/s)

。電阻應變片多以金屬材料為主,一般和彈性元件一起使用。r1r2123P(a)傳感器1-外殼2-彈性筒3-密封膜片r1沿應變筒軸向貼放,作為測量片;r2沿徑向貼放,作為溫度補償片。r1、r2的靜態性能完全相同。膜片受到外力,r1產生軸向應變,阻值變?。籸2受到徑向拉伸,阻值變大。r2的變化量比r1的變化量要小。2.應變片式壓力傳感器第35頁,課件共72頁,創作于2023年2月應變片r1,r2,兩個阻值相等的精密固定阻R3,R4UiE-++-r1r2R3R4AB(b)測量電橋不受壓時r1=r2=r0R3=R4=r

受壓,則:r1=r0+Δr1;r2=r0+Δr2(Δr1≠Δr2)第36頁,課件共72頁,創作于2023年2月UiE-++-r1r2R3R4AB(b)測量電橋由壓力作用時,r1和r2一減一增,使電橋由較大的輸出;當環境溫度發生變化時,r1、r2同時增減,不影響電橋的平衡。如果把Ui轉換為標準信號輸出,即為應變式壓力變送器。

結論:應變片式壓力檢測儀表具有較大的測量范圍,被測壓力可達幾百MPa;并具有良好的動態性能,適用于快速變化的壓力測量。應變片式壓力檢測儀表仍有比較明顯的溫漂和時漂,因此,該表較多用于一般要求的動態壓力檢測,測量精度一般在0.5~1.0%左右。第37頁,課件共72頁,創作于2023年2月應用:

氣動壓力監測;氣象觀察室控制;汽車剎車系統監測;軍用和商用航行器。第38頁,課件共72頁,創作于2023年2月3.壓阻式壓力傳感器電阻率變化引起阻值變化稱為壓阻效應。半導體材料的壓阻效應明顯。1.負壓室2.正壓室3.硅杯4.引線5.單晶硅片Ri1Ri2Ri3Ri4壓力變化時,單晶硅產生應變,使擴散在上面的應變電阻產生與被測壓力成比例的變化,再由橋式電路獲得相應的電壓輸出信號。第39頁,課件共72頁,創作于2023年2月測量部分——擴散硅壓阻傳感器——把被測差壓ΔP成比例地轉換為不平衡電壓US

p2p1硅杯壓阻式傳感器示意圖正壓側隔離膜片引出線負壓側隔離膜片硅油第40頁,課件共72頁,創作于2023年2月測量部分——惠斯頓電橋Ri1Ri2Ri3Ri4USRi1Ri2Ri3Ri4IS不受壓時:Ri1=Ri4=RRi2=Ri3=R第41頁,課件共72頁,創作于2023年2月測量部分——電壓轉換+US-Ri1Ri2Ri3Ri4IS受壓時:△Ri1=△Ri4=r1

△Ri2=△Ri3=r2受壓時,流經兩橋臂的電流始終相等第42頁,課件共72頁,創作于2023年2月TO-8封裝型壓阻式壓力傳感器

第43頁,課件共72頁,創作于2023年2月MB16系列硅壓阻式壓力傳感器

產品特點:測量范圍:0~5kPa~60MPa

材料:316L不銹鋼隔離膜片恒壓供電:10~15VDC恒流供電:1.5mA~4mA工作方式:表壓、絕壓、密封壓綜合精度:0.1%FS,0.3%FS,0.5%FS級可選零點溫度飄移:±0.02%FS/℃靈敏度溫度飄移:±0.02%FS/℃過載壓力:200%FS第44頁,課件共72頁,創作于2023年2月壓阻式壓力傳感器結論:主要優點是體積小,結構簡單;核心:既是彈性元件又是壓敏元件的單晶硅膜片;擴散電阻的靈敏系數是金屬應變片的幾十倍,能直接測量出微小的壓力;具有良好的動態響應,遲滯小,可測量幾千赫茲乃至更高的脈動壓力;應用十分廣泛的一類壓力傳感器。缺點:擴散電阻存在溫度效應,易受環境溫度的影響.第45頁,課件共72頁,創作于2023年2月4.力矩平衡式壓力變送器是一種典型的自平衡檢測儀表,利用負反饋的工作原理,測量精度0.5級。PFiF1F2F3FfI01—測量元件(膜盒、膜片)2—軸封膜片3—主杠桿4—矢量機構5—量程調整螺釘6—連桿7—副杠桿8—檢測片(銜鐵)9—差動變壓器10—反饋動圈11—放大器12—調零彈簧13—永久磁鋼第46頁,課件共72頁,創作于2023年2月l1l4l3l0lfl2F1F3F2FfF0HMFiθθ主杠桿:副杠桿平衡:

當變送器結構及電磁特性確定后,K為一常數。說明當矢量機構的θ確定后,變送器的輸出電流I0與輸入壓力P成對應關系。-(1)-(2)-(3)-(4)-(5)第47頁,課件共72頁,創作于2023年2月5.電容式壓力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換放大電路兩部分:差壓電容膜盒電容-電流轉換電路調零、零遷電路電流放大器反饋電路ΔpΔCIiIf++Iz-Io測量部分轉換放大部分電容式壓力變送器是目前最受歡迎的壓力、壓差變送器第48頁,課件共72頁,創作于2023年2月ΔP=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電容變化通過轉換/放大,輸出4~20mA的直流電信號。第49頁,課件共72頁,創作于2023年2月該結構可以有效地保護測量膜片不易損壞,與力矩平衡式相比,電容式沒有杠桿傳動機構,因而尺寸緊湊,密封性與抗振性好,測量精度相應提高,可達0.2級。傳感器有左右固定極板;在兩個固定極板之間是彈性材料制成的測量膜片,作為電容的中央動極板;在兩側的空腔中充滿硅油。第50頁,課件共72頁,創作于2023年2月6.智能型壓力變送器具有好的總體性能及長期穩定工作能力,所以每五年才需檢驗一次。是在普通壓力/壓差傳感器的基礎上增加微處理器電路而形成的智能檢測儀表。特點是可進行遠程通信。第51頁,課件共72頁,創作于2023年2月測量工業過程流體壓力,并將其轉化成4~20mADC信號輸出。同時通過標準串行接口或現場總線HART協議通信輸出,可進行遠程參數設定、遠程控制、自診斷等功能。亦可采用紅外遙控設定參數。人工智能化的管理能使自動化控制系統達到一種新的更高的層次。

智能型壓力變送器第52頁,課件共72頁,創作于2023年2月四、壓力計的選用和安裝

選用+安裝其它儀表也基本適應第53頁,課件共72頁,創作于2023年2月1.

壓力計的選用三個方面:選用時應根據生產工藝對壓力檢測的要求、被測介質的特性、現場使用的環境等條件本著節約的原則合理地考慮儀表的量程、精度、類型(材質)。第54頁,課件共72頁,創作于2023年2月⑴量程

測量穩定壓力:最大工作壓力Pimax不超過上限值Pmax的2/3測量脈動壓力:最大工作壓力Pimax不超過上限值Pmax的1/2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不低于儀表滿量程的1/3在選用儀表量程時,應采用相應規程或者標準中的數值。

指該儀表可按規定的精確度對被測量進行測量的范圍。關鍵:根據操作中需要測量的參數的大小來確定??紤]可能的異常超壓,對儀表的量程留有足夠的余地。這只是一個一般經驗要求,不是絕對的??!第55頁,課件共72頁,創作于2023年2月⑴量程

0min1max1/31/23/52/3高壓壓力脈動壓力穩定壓力第56頁,課件共72頁,創作于2023年2月⑵儀表精度——根據生產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小于儀表的基本誤差?!谶x擇時應堅持節約的原則,只要測量精度能滿足生產的要求,就不必追求用過高精度的儀表。第57頁,課件共72頁,創作于2023年2月例1: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定,則根據工作壓力的要求:根據儀表的量程系列,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=±0.6*4%=±0.024MPa這就要求所選儀表的相對百分誤差為:0.024/(1-0)*100%=2.4%按照儀表的精度等級,可選擇1.5級的壓力表。

由于

故被測壓力最小值不低于滿量程的1/3,允許。

第58頁,課件共72頁,創作于2023年2月有一臺空壓機的緩沖罐,其工作壓力變化范圍為13.5~16MPa,工藝要求最大測量誤差為0.8MPa,并可就地觀察及高低限報警。試選一合適的壓力表(包括測量范圍、精度等級)。例題2解:空壓機的緩沖罐的壓力視為脈動壓力根據就地觀察及能進行高低報警的要求,可選用YX-150

型電接點壓力表,測量范圍為0~40MPa。檢驗量程下限:被測壓力的最小值不低于滿量程的1/3,符合要求。儀表量程選擇:最大相對百分誤差:所以選擇測量范圍為0~40Mpa,精度等級為1.5級的

YX-150型電接點壓力表。第59頁,課件共72頁,創作于2023年2月⑶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的前提。應考慮以下幾個方面:①儀表的材料壓力檢測的特點是壓力敏感元件與被測介質直接接觸。例如:①對腐蝕性較強的介質應使用像不銹鋼之類的彈性/敏感元件;

②氨用壓力表則不允許采用銅或銅合金;

③氧用壓力表在結構和材質上與普通壓力表相同,但要禁油。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第60頁,課件共72頁,創作于2023年2月②輸出信號類型只需觀察壓力變化:可選如需將壓力信號遠傳:檢測快速變化的壓力信號:如控制系統要求能進行數字量通信:③使用環境對爆炸性較強的環境,在使用電氣壓力儀表時,應選擇防爆型;對溫度特別高或特別低的環境,應選擇溫度系數小的敏感元件。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彈簧管壓力表、液柱式壓力計等直接指示型;可選電氣式壓力檢測儀表;選電氣式壓力檢測儀表,如壓阻式壓力傳感器;可選用智能式壓力檢測儀表。第61頁,課件共72頁,創作于2023年2月2.

壓力計的安裝分三種情況介紹:(1)一般壓力檢測儀表的安裝(2)特殊壓力檢測儀表的安裝(3)壓力變送器的安裝第62頁,課件共72頁,創作于2023年2月(1)一般壓力測量儀表的安裝無論選用何種壓力儀表和何種安裝方式,安裝應注意以下幾點:

壓力儀表必須經檢驗合格后才能安裝;②壓力儀表的連接處,應根據壓力的高低和被測介質性質,選擇適當的材料作為密封墊圈,以防泄漏;③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,沒有腐蝕性物質的地方,對于電氣式壓力儀表應盡可能避免受到電磁干擾;第63頁,課件共72頁,創作于2023年2月(1)一般壓力測量儀表的安裝④壓力儀表應垂直安裝。安裝高度應與人的視線齊平,對于高壓壓力儀表,其安裝高度應高于人的頭部;⑤測量液體或蒸汽介質壓力時,應避免液柱產生的誤差,壓力儀表應安裝在與取壓口同一水平的

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