压力检测及仪表知识
合集下载
压力检测及仪表培训讲义
2.4 压力计的选用及安装
1．测压点的选择
➢要选在被测介质直线流动的管段部分，不要选在 管路拐弯、分又、死角或其他易形成旋涡的地方
➢取压点与流动方向垂直，取压管内端面与生产设 备连接处的内壁保持平齐，不应有凸出物或毛刺
➢测量液体压力时，取压点应在管道的下部，使导 压管内不积存气体；测量气体压力时，取压点应 在管道上方，使导压管内不积存液体
4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19
根据国家标准取相邻大一级的系列值
2.4 压力计的选用及安装
3．仪表精度级的选取
仪表的精度主要是根据生产允许的最大测量误差来 确定，选择过高精度等级会造成不必要的浪费
在满足工艺要求的前提下，应尽可能选用精度较低 、价廉耐用的仪表 就地指示用弹性压力表，选用1.0、1.5或2.5级 压力变送器精度为0.2级～0.5级
第2章 压力检测及仪表
2.1 概述 2.2 弹性式压力计 2.3 电气式压力计
➢霍尔片式压力传感器 ➢压变片式压力传感器 ➢压阻式压力传感器 ➢力矩平衡式压力变送器 ➢电容式压力变送器
2.4 压力计的选用及安装
2.1 概述
压力是化工生产过程中重要的操作参数之一
➢高压聚乙烯
150MPa
➢合成氨
15Mpa或32Mpa
2.3 电气式压力计
2．工作过程
2.3 电气式压力计
第二节压力检测及仪表
此外，压力测量的意义还不局限于它自身，有 些其他参数的测量，如物位、流量等往往是通过测 量压力或差压来进行的，即测出了压力或差压，便 可确定物位或流量。
压力检测仪表的内容
一、压力单位及测压仪表 二、弹性式压力表 三、电气式压力表 四、压力变送器 五、压力表的选择与安装
一、压力单位及测压仪表
压力是指垂直作用在单位面积上的力
1. 去污：采用手 持砂轮工具除去构件 表面的油污、漆、锈
勇于开始，才能找到成功的路
斑等，并用细纱布交 叉打磨出细纹以增加 粘贴力 ，用浸有酒精 或丙酮的纱布片或脱 脂棉球擦洗。
2.贴片：在应
变片的表面和处理
过的粘贴表面上，
各涂一层均匀的粘
贴胶 ，用镊子将
应变片放上去，并
勇于开始，才能找到成功的路
三、电气式压力表
把压力信号转换成电信号输出，然后测量电信号的压 力表叫电气式压力表。
测量范围 7 10-5 Pa ~ 5102 MPa 允许误差0.2%
主要是介绍
压力传感器：霍尔式、应变片式、压阻式、 压力变送器：力平衡式、电容式、扩散 硅式
1、霍尔片式压力传感器
（1）霍尔效应
将通有电流的半导
体片放入磁场中，当磁 力线穿过半导体片时， 在半导体片的两端会产 生电动势。称此电动势 为霍尔电势，半导体片 叫霍尔片，此物理现象 叫霍尔效应。
电气式压力计
霍尔式 应变片式 扩散硅式
力平衡式 电容式 智能式
另外还可用测量范围分类 压力表、微压计、真空表。 用精度等级分类 精密表、标准表、工业用表
用安装及指示特点分类 基地式（现场）压力表、远传 压力表、 指示型压力表、记录 型压力表等。
1、液柱式压力计
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。 结构形式：U型管压力计、单管压力计、斜管压力 计等。
压力检测仪表的内容
一、压力单位及测压仪表 二、弹性式压力表 三、电气式压力表 四、压力变送器 五、压力表的选择与安装
一、压力单位及测压仪表
压力是指垂直作用在单位面积上的力
1. 去污：采用手 持砂轮工具除去构件 表面的油污、漆、锈
勇于开始，才能找到成功的路
斑等，并用细纱布交 叉打磨出细纹以增加 粘贴力 ，用浸有酒精 或丙酮的纱布片或脱 脂棉球擦洗。
2.贴片：在应
变片的表面和处理
过的粘贴表面上，
各涂一层均匀的粘
贴胶 ，用镊子将
应变片放上去，并
勇于开始，才能找到成功的路
三、电气式压力表
把压力信号转换成电信号输出，然后测量电信号的压 力表叫电气式压力表。
测量范围 7 10-5 Pa ~ 5102 MPa 允许误差0.2%
主要是介绍
压力传感器：霍尔式、应变片式、压阻式、 压力变送器：力平衡式、电容式、扩散 硅式
1、霍尔片式压力传感器
（1）霍尔效应
将通有电流的半导
体片放入磁场中，当磁 力线穿过半导体片时， 在半导体片的两端会产 生电动势。称此电动势 为霍尔电势，半导体片 叫霍尔片，此物理现象 叫霍尔效应。
电气式压力计
霍尔式 应变片式 扩散硅式
力平衡式 电容式 智能式
另外还可用测量范围分类 压力表、微压计、真空表。 用精度等级分类 精密表、标准表、工业用表
用安装及指示特点分类 基地式（现场）压力表、远传 压力表、 指示型压力表、记录 型压力表等。
1、液柱式压力计
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。 结构形式：U型管压力计、单管压力计、斜管压力 计等。
压力检测及仪表
3.2.5 压力检测仪表的选用和安装
选用＋安装
其它仪表也基本适用
——压力检测仪表的选用
三个方面——选用时应根据生产工艺 对压力检测的要求、被测介质 的特性、现场使用的环境等条 件本着节约的原则合理地考虑 仪表的量程、精度、类型（材 质）等。
⑴量程
仪表的量程是指该仪表可按规定的精确度对被测量进行测量的范围
1
2
P
3
(a)传感器 1－外壳 2－弹性筒 3－膜片
压阻式（扩散硅）压力差压变送器
因电阻率变化引起阻值变化称为压阻效应。半导体
材料的压阻效应比较明显。 用作压阻式传感器的基片材料主要为硅片和锗片， 由于单晶硅材料纯、功耗小、滞后和蠕变极小、机 械稳定性好，而且传感器的制造工艺和硅集成电路 工艺有很好的兼容性，以扩散硅压阻传感器作为检 测元件的压力检测仪表得到了广泛的使用。
上通常采用表压或者真空度来表示压力的大小，一般的压力检测仪表所指示的压力也是
表压或者真空度。
除特殊说明之外，以后所提及的压力均指表压。
3.2.2 压力检测方法的分类
目前工业上常用的压力检测方法和压力检测仪表很多，根据敏感元件和转换原理 的不同，一般分为四类： (1)液柱式压力检测 (2)弹性式压力检测 一般采用充有水或水银等液体的玻璃U形管或单管进行测量。 它是根据弹性元件受力变形的原理，将被测压力转换成位移进 行测量的。常用的弹性元件有弹簧管、膜片和波纹管等。 (3)电气式压力检测 它是利用敏感元件将被测压力直接转换成各种电量进行测量的 仪表，如电阻、电荷量等。 (4)活塞式压力检测 它是根据液压机液体传送压力的原理，将被测压力转换成活塞 面积上所加平衡砝码的质量来进行测量。 活塞式压力计的测量精度较高，允许误差可以小到0.05％～ 0.02％，它普遍被用作标准仪器对压力检测仪表进行检定。
化工厂仪表知识点总结
化工厂仪表知识点总结一、压力仪表压力仪表是化工生产过程中最常用的仪表之一，它主要用来测量和监测管道或容器内的压力。
常见的压力仪表有压力变送器、压力开关、差压变送器等。
1. 压力变送器压力变送器是将被测压力转换为标准信号输出的设备。
它通常由压力传感器和信号处理电路组成，可以将被测压力转换为电流信号（4～20mA）或电压信号（0～10V），以便用于控制系统或记录仪表。
压力变送器的选型需考虑被测介质的性质、温度、精度要求、安全压力等因素，以确保其在化工生产过程中的可靠性和准确性。
2. 压力开关压力开关是一种用于压力控制的开关设备，当被测压力达到设定值时，压力开关会进行相应的动作，如通电或断电。
它通常用于过压、欠压保护及压力调节等方面。
压力开关的选型需考虑被测介质的性质、压力范围、工作压力、接触电流容量等因素，以确保其在化工生产过程中的稳定性和可靠性。
3. 差压变送器差压变送器是用来测量管道或容器内不同压力的设备，它通过测量两侧压力的差值来获得差压信号。
差压变送器通常用于流量、液位、浓度等参数的测量。
差压变送器的选型需考虑被测介质的性质、温度、精度要求、压力范围等因素，以确保其在化工生产过程中的准确性和可靠性。
二、温度仪表温度仪表是用来测量和监测化工生产过程中各种介质的温度的仪器和设备。
常见的温度仪表有温度传感器、温度变送器等。
1. 温度传感器温度传感器是测量介质温度的设备，它根据不同的工作原理可以分为接触式和非接触式两种。
接触式温度传感器主要有热电偶、热电阻、热敏电阻等，而非接触式温度传感器主要有红外线温度计、光纤光栅温度测量仪等。
在选型时，需考虑被测介质的性质、温度范围、精度要求、安全要求等因素，以确保温度传感器在化工生产过程中的准确性和可靠性。
2. 温度变送器温度变送器是将被测温度转换为标准信号输出的设备，它通常由温度传感器和信号处理电路组成，可以将被测温度转换为电流信号（4～20mA）或电压信号（0～10V），以便用于控制系统或记录仪表。
压力仪表理论知识1
化工检测仪表及自动化
压力检测及仪表
内容提要
压力的概念与压力单位 压力仪表种类及工作原理 压力、差压变送器种类及工作原理 压力计的选择、校验与安装
1
压力测量的意义
化工生产中，通常遇到压力和真空度的测量。 若压力不符合要求，不仅会影响生产效率，降低产 品质量，还会造成严重生产事故。化学反应中，压 力既影响物料平衡关系，也影响化学反应速度。所 以，压力的测量与控制，对保证生产过程正常进行 ，达到高产、优质、低消耗和安全是十分重要的。 测量压力的仪表常称压力表或压力计，测量真空度 的仪表称为真空表或负压计。根据生产工艺的不同 要求，测压仪表可对被测压力进行指示、记录，也 可以带有远传报警控制等装置。
量程调整：改变调整螺钉8在扇形齿轮的槽孔中位
置，以改变传动放大机构的放大倍数，实现压力表 量程的调整。
变差校正：游丝7始终给中心齿轮施加一个微小的
力矩，使中心齿轮和扇形齿轮始终有一侧齿面啮合， 以克服齿轮传动啮合间隙而产生的仪表变差。
注意：弹簧管自由端B的位移量一般很小，直接显示有困难， 所以必须通过放大机构才能指示出来。 警惕！ 在化工生产过程中，常需要把压力控制在某一范围内， 即当压力低于或高于给定范围时，就会破坏正常工艺条件， 甚至可能发生危险。这时就应采用带有报警或控制触点的压 力表。将普通弹簧管压力表稍加变化，便可成为电接点信号 压力表，它能在压力偏离给定范围时，及时发出信号，以提 醒操作人员注意或通过中间继电器实现压力的自动控制。
缺点
结构较复杂，价格较贵。
30
二、弹性式压力计
定义
弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件， 在被测介质压力的作用下，使弹性元件受压后 产生弹性变形的原理而制成的测压仪表。 具有结构简单、使用可靠、读数清晰、牢 固可靠、价格低廉、测量范围宽以及有足够的 精度等优点。 可用来测量几百帕到数千兆帕范围内的压 力。
压力检测及仪表
内容提要
压力的概念与压力单位 压力仪表种类及工作原理 压力、差压变送器种类及工作原理 压力计的选择、校验与安装
1
压力测量的意义
化工生产中，通常遇到压力和真空度的测量。 若压力不符合要求，不仅会影响生产效率，降低产 品质量，还会造成严重生产事故。化学反应中，压 力既影响物料平衡关系，也影响化学反应速度。所 以，压力的测量与控制，对保证生产过程正常进行 ，达到高产、优质、低消耗和安全是十分重要的。 测量压力的仪表常称压力表或压力计，测量真空度 的仪表称为真空表或负压计。根据生产工艺的不同 要求，测压仪表可对被测压力进行指示、记录，也 可以带有远传报警控制等装置。
量程调整：改变调整螺钉8在扇形齿轮的槽孔中位
置，以改变传动放大机构的放大倍数，实现压力表 量程的调整。
变差校正：游丝7始终给中心齿轮施加一个微小的
力矩，使中心齿轮和扇形齿轮始终有一侧齿面啮合， 以克服齿轮传动啮合间隙而产生的仪表变差。
注意：弹簧管自由端B的位移量一般很小，直接显示有困难， 所以必须通过放大机构才能指示出来。 警惕！ 在化工生产过程中，常需要把压力控制在某一范围内， 即当压力低于或高于给定范围时，就会破坏正常工艺条件， 甚至可能发生危险。这时就应采用带有报警或控制触点的压 力表。将普通弹簧管压力表稍加变化，便可成为电接点信号 压力表，它能在压力偏离给定范围时，及时发出信号，以提 醒操作人员注意或通过中间继电器实现压力的自动控制。
缺点
结构较复杂，价格较贵。
30
二、弹性式压力计
定义
弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件， 在被测介质压力的作用下，使弹性元件受压后 产生弹性变形的原理而制成的测压仪表。 具有结构简单、使用可靠、读数清晰、牢 固可靠、价格低廉、测量范围宽以及有足够的 精度等优点。 可用来测量几百帕到数千兆帕范围内的压 力。
压力检测及仪表PPT课件
压力检测及仪表
一、概述 在工业生产过程中，经常要对压力进行检测，如熔炼炉、
加热炉就要适当的控制炉膛压力及烟道压力，来获得良好的 热工效果。又如许多冶金物化反应，对反应空间的压力有一 定的要求，某些在常压下不能发生反应，需要高压或一定的 真空度下才能反应等等。另外，要测量某些流体的流量，也 是通过压力来测量的，如孔板流量计。因次，对压力的检测 是常见而非常重要的。
差动电容的活动极板
感压元件：弹性膜片（弹性稳定性好特殊合金制成，如合氏合金、蒙耐尔 合金等）可左右移动约0.1 mm的距离。
固定电极供极板
在弹性膜片左右有两个用玻璃绝缘体磨成的球形凹面，采用真空渡膜法 在该表面镀上一层金属薄膜，作为差动电容的固定极板。
弹性膜片位于两固定极板的中央，它与固定极板构成两个测压室，压室填
UH RHIB
式中：RH—霍尔常数（视霍尔片材料、结构而定）
3
2）霍尔压力传感器 基本结构（如图）
a）压力—位移转换部分 霍尔片、弹簧管组成
b）位移—电势转换部分 霍尔片、磁钢及引出线
c）稳压电源
4
5
二．压电式压力传感器
利用压电材料（功能材料）的压电效应做成的传感器
1）压电效应
压电材料在沿一定方向受到压力或拉力作用时发生变性，并在其表面上产生 电荷，去掉力时，又回到原不带电的状态。在蛋形范围内，电荷为：
10
2、压阻式压力传感器的结构
单晶硅平膜片的扩散电阻通常做成桥式测量电路，相对的桥臂电阻对 称布量，电阻变化时，电桥输出电压与膜片所受压力成对应关系。
平膜片在圆形硅杯的底部，硅杯内外两侧分别感受被测压力与参考压 力，压差使膜片变形，膜片上的两对电阻的阻值发生变化。
温度效应的影响，一般还可在膜片上沿对压力不敏感的晶向生成一个 电阻，这个电阻只感受温度 变化，可接人桥路作为温度补偿电阻．以提 高测量精度。
一、概述 在工业生产过程中，经常要对压力进行检测，如熔炼炉、
加热炉就要适当的控制炉膛压力及烟道压力，来获得良好的 热工效果。又如许多冶金物化反应，对反应空间的压力有一 定的要求，某些在常压下不能发生反应，需要高压或一定的 真空度下才能反应等等。另外，要测量某些流体的流量，也 是通过压力来测量的，如孔板流量计。因次，对压力的检测 是常见而非常重要的。
差动电容的活动极板
感压元件：弹性膜片（弹性稳定性好特殊合金制成，如合氏合金、蒙耐尔 合金等）可左右移动约0.1 mm的距离。
固定电极供极板
在弹性膜片左右有两个用玻璃绝缘体磨成的球形凹面，采用真空渡膜法 在该表面镀上一层金属薄膜，作为差动电容的固定极板。
弹性膜片位于两固定极板的中央，它与固定极板构成两个测压室，压室填
UH RHIB
式中：RH—霍尔常数（视霍尔片材料、结构而定）
3
2）霍尔压力传感器 基本结构（如图）
a）压力—位移转换部分 霍尔片、弹簧管组成
b）位移—电势转换部分 霍尔片、磁钢及引出线
c）稳压电源
4
5
二．压电式压力传感器
利用压电材料（功能材料）的压电效应做成的传感器
1）压电效应
压电材料在沿一定方向受到压力或拉力作用时发生变性，并在其表面上产生 电荷，去掉力时，又回到原不带电的状态。在蛋形范围内，电荷为：
10
2、压阻式压力传感器的结构
单晶硅平膜片的扩散电阻通常做成桥式测量电路，相对的桥臂电阻对 称布量，电阻变化时，电桥输出电压与膜片所受压力成对应关系。
平膜片在圆形硅杯的底部，硅杯内外两侧分别感受被测压力与参考压 力，压差使膜片变形，膜片上的两对电阻的阻值发生变化。
温度效应的影响，一般还可在膜片上沿对压力不敏感的晶向生成一个 电阻，这个电阻只感受温度 变化，可接人桥路作为温度补偿电阻．以提 高测量精度。
辽宁石油化工大学化工自动化及仪表第6章 压力检测及仪表讲解
等。图6-8为电位器式电远传弹性压力计结构原理。在弹性元件
的自由端处安装滑线电位器，滑线电位器的滑动触点与自由端
连接并随之移动，自由端的位移就转换为电位器的电信号输出
。
(四）压力传感器 能够检测压力值并提供远传信号的装置统称为压力传感器。 1．应变式压力传感器
应变片式压力传感器利用电阻应变原理构成。电阻应变片有金 属和半导体应变片两类，被测压力使应变片产生应变。当应变 片产生压缩（拉伸）应变时，其阻值减小（增加），再通过桥 式电路获得相应的毫伏级电势输出，并用毫伏计或其他记录仪 表显示出被测压力，从而组成应变片式压力计。
递到中心感压膜片，中心感压膜片产生位移，使可动
电极和左右两个固定电极之间的间距不再相等，形成
差动电容。
差动电容的相对变化值与差压Δp呈线性对应关系，并与
腔内硅油的介电常数无关，从原理上消除了介电常数的 变化给测量带来的误差。 4．振频式压力传感器 振频式压力传感器利用感压元件本身的谐振频率与压力 的关系，通过测量频率信号的变化来检测压力。 5．压电式压力传感器 压电式压力传感器是利用压电材料的压电效应将被测压 力转换成电信号的。它是动态压力检测中常用的传感器 ，不适宜测量缓慢变化的压力和静态压力。
上，这时的力平衡关系为： pA W W0
p
1 (W A
W0
)
(6-6) (6-7)
(三）弹性式压力计
定义 弹性式压力检测是用弹性元件作为压力敏感元件把 压力转换成弹性元件位移的一种检测方法。
优点 具有结构简单、使用可靠、读数清晰、牢固可靠、 价格低廉、测量范围宽以及有足够的精度等优点。 可用来测量几百帕到数千兆帕范围内的压力。
4．弹性测压计信号的远传方式
化工仪表基础-第二章压力检测
具有高灵敏度、快速响应、抗干扰能力强等优点，但需要外 部电源供电。
压阻式压力传感器
利用半导体材料的压阻效应，将压力转换为电阻值变化进 行测量。
具有测量精度高、稳定性好、温度稳定性高等优点，但需 要外部电源供电。
电容式压力传感器
利用电容原理，将压力转换为电容值变化进行测量。 具有测量范围广、精度高、稳定性好等优点，但需要外部电源供电。
压力检测仪表的选型与使用
选型原则
在选择压力检测仪表时，应考虑测量范围、精度、稳定性、 环境因素和安装条件等因素，以确保所选仪表能够满足实际 生产的需求。
使用注意事项
在使用压力检测仪表时，应注意定期校准和维护，避免超量 程使用，同时要关注仪表的安装和连接方式，确保其能够正 确、安全地工作。
02 压力检测仪表的工作原理
要意义。
航空航天中的压力检测
在航空航天领域，压力检测是保 证飞行安全的重要手段之一。
压力检测仪表用于测量飞机或航 天器内的气压和氧气压力等参数， 确保飞行过程中的安全和舒适。
航空航天中的压力检测仪表需要 具备高精度、高可靠性和抗干扰 能力，以确保在复杂的环境条件 下能够准确测量各种压力参数。
04 压力检测仪表的维护与校 准
在化工生产过程中，压力是重要的工 艺参数之一，对产品的质量和安全具 有重要影响，因此压力检测是化工生 产中必不可少的环节。
压力检测的原理与分类
压力检测原理
压力检测的原理主要是利用压力传感器的敏感元件，将压力信号转换为电信号 或气信号，再通过二次仪表或控制系统进行显示、记录和控制。
压力检测分类
根据测量原理和应用场合的不同，压力检测可以分为多种类型，如绝对压力、 表压、真空度等。
实验室中的压力检测
压力测量及仪表基本知识
六、电测型压力计
❖智能差压（压力）变送器
传感膜头 A/D转换器
温度 传感器
传感膜头内存 修正系数 膜头信号
电容 传感器
3051C型智能变送器原理图
电子线路板
微处理器 传感器线性化 重设量程 诊断 工程单位 通信
电子板内存 量程值 变送器组态信息
D/A 转换
4～20mA
数字
通信
手
操
器
本机量程和
零点调整
在普通压力传感器上增加微处理器 特点：具有远程通讯的功能
依靠手操通信器，用户可在现场或控制室设定变送器各种参数 使用维护方便 长期稳定工作，每5年才需校检一次。
以3051C 为例： 组成：传感膜头：被测压力--- A/D转换----数字信号 电子线路板：对信号进行修正，线性化处理---D/A转换-- 4～20mA信号
课程目标及学习要求
➢ 了解掌握压力仪表的主要分类 ➢ 掌握各类压力仪表基本的工作原理
31
压力仪表的基本知识
2
压力单位的换算
3
压力检测仪表的方法及原理
4
液柱式压力计
35
弹性式压力计
6
电测型压力计
37
压力表及压力变送器的安装
一.压力的基本知识
压力的基本概念
1.压力的定义 垂直而均匀地作用在单位面积上的力
1.取压口的选择
差压变送器的安装 取压口的选择与被测介质的特性关系很大，不同的
介质，取压口的位置应符合如下规定，如下图所示。
2.引压管的安装
差压变送器的安装
引压管应按最短距离敷设，引压管内径的选择与引压 管长度有关，厂内常用引压管内径为φ14。引压管的管 路应保持垂直，或者与水平线之间不小于1∶10的倾斜 度，必要时要加装气体、凝液、微粒收集器等设备，并 定期排放收集物。
《压力检测及仪表》课件
调整零点、量程，检查传感器是否损坏
压力仪表无法通讯
检查通讯线路、接口是否正常，协议是否匹 配
CHAPTER
05
新型压力检测技术及发展趋势
新型压力检测技术的特点与应用
特点
高精度、快速响应、低成本、智能化
应用领域
工业自动化、航空航天、医疗设备、科研实验等
新型压力检测技术的发展趋势与展望
发展趋势
集成化、微型化、网络化、智能化
压力检测是利用各种传感器和测 量仪表来测量气体或液体的压力
，以了解其压力状态的过程。
压力检测在工业生产、航空航天 、医疗等领域具有重要意义，是 保证设备和系统安全、稳定运行
的关键。
压力检测的原理与分类
01
总结词：压力检测的原理与分类
02
压力检测的原理主要是基于压力传感器的物理效应，如压阻效
应、压电效应等。
《压力检测及仪表》 PPT课件
CONTENTS
目录
• 压力检测技术概述 • 压力仪表的种类与特点 • 压力检测系统的设计与应用 • 压力仪表的校准与维护 • 新型压力检测技术及发展趋势 • 压力检测及仪表行业的发展前景
CHAPTER
01
压力检测技术概述
压力检测的定义与重要性
总结词：压力检测的定义与重要 性
电容式压力传感器
利用电容效应，将压力转换为 电容量变化，再通过电子测量 电路转换为电压或电流信号输 出。
压阻式压力传感器
利用半导体材料的压阻效应， 将压力转换为电阻值变化，再 通过测量电路转换为电压或电
流信号输出。
压力仪表的特点与应用
弹簧管压力表
膜片压力表
结构简单、价格低廉、使用方便，适用于 一般工业气体、液体和蒸汽的压力检测。
压力仪表无法通讯
检查通讯线路、接口是否正常，协议是否匹 配
CHAPTER
05
新型压力检测技术及发展趋势
新型压力检测技术的特点与应用
特点
高精度、快速响应、低成本、智能化
应用领域
工业自动化、航空航天、医疗设备、科研实验等
新型压力检测技术的发展趋势与展望
发展趋势
集成化、微型化、网络化、智能化
压力检测是利用各种传感器和测 量仪表来测量气体或液体的压力
，以了解其压力状态的过程。
压力检测在工业生产、航空航天 、医疗等领域具有重要意义，是 保证设备和系统安全、稳定运行
的关键。
压力检测的原理与分类
01
总结词：压力检测的原理与分类
02
压力检测的原理主要是基于压力传感器的物理效应，如压阻效
应、压电效应等。
《压力检测及仪表》 PPT课件
CONTENTS
目录
• 压力检测技术概述 • 压力仪表的种类与特点 • 压力检测系统的设计与应用 • 压力仪表的校准与维护 • 新型压力检测技术及发展趋势 • 压力检测及仪表行业的发展前景
CHAPTER
01
压力检测技术概述
压力检测的定义与重要性
总结词：压力检测的定义与重要 性
电容式压力传感器
利用电容效应，将压力转换为 电容量变化，再通过电子测量 电路转换为电压或电流信号输 出。
压阻式压力传感器
利用半导体材料的压阻效应， 将压力转换为电阻值变化，再 通过测量电路转换为电压或电
流信号输出。
压力仪表的特点与应用
弹簧管压力表
膜片压力表
结构简单、价格低廉、使用方便，适用于 一般工业气体、液体和蒸汽的压力检测。
第5章 压力检测仪表.
膜片压力表的工作原理与膜盒压力表相近，测量准确 度也差不多，但膜片压力表的可测压力范围较宽，最高可 达2.5MPa。另外，作为弹性元件的膜片常常和其他转换 元件一起使用构成电远传式压力仪表
金属膜片
膜盒压力表
膜片压力表
28
四、电远传式压力检测仪表
电远传式压力仪表也是利用弹性元件作为敏 感元件，但在仪表中增加了转换元件（或 装置）和转换电路能将弹性元件的位移转 换为电信号输出，实现信号的远传。
高压侧进气 口
电容式差压变送器
内部不锈钢膜片的位置
40
41
各种电容式差压变送器外形
42
各种电容式差压变送器外形（续）
法兰
43
各种电容式压力变送器外形（续）
44
电容式差压变送器
电容式压力/差压变送器
45
PH
PL
动画演示
电容式差压传感器结构
46
其它电远传式压力检测仪表
霍尔压力传感器 它主要由弹簧管、霍尔元件和磁极组成
电感式压力传感器 在电感式压力传感器中，首先用弹性元件将被测
压力转换成弹性元件的位移，再用电学的方法将
位移转换成自感或互感系数的变化，最后由测量
电路转换成与被测压力成正比的电流或电压输出.
48
谐振式压力传感器 谐振式压力传感器是依靠被测压力改变弹性 元件或与弹性元件相连的振动元件的谐振频率， 经过适当的电路输出脉冲频率信号或电流（电压） 信号 ，根据谐振原理的不同，谐振式压力传感器 有振弦式、振膜式及振筒式几种。
10.00
14.22
0.9807
1.0133×105 1.3332×102
1.0332 1.3595×103
第五章压力测量及其仪表
活塞式压力表
工作原理：加压泵压缩活塞内 的介质，使其具有压力P，这个压 力作用到活塞的有效面积F上形成 向上的作用力FP，当此力与活塞、 承重盘、砝码的总重量G平衡时， 那么介质的压力P=G/F，F为有效 面积，活塞压力计的有效面积在 铭牌或检定书上给出，一般为 1cm2、0.1cm2。
分类：①应变片：受压时，电阻的尺寸L、S发
生变化，引起电阻的变化。 ②半导体扩散硅：在压力的作用下，电阻
率发生变化。 通常半导体扩散硅电阻变化的灵敏度要远远高
于应变片，大约为100倍。
第五节 压力检测仪表的选择与校验
一．压力检测仪表的选择
①测压范围，②被测介质的物理化学性 质，③测试精度要求。
2. 重力加速度变化的影响及修正
标准重力加速 度下的工作液
柱高度
hn
g gn
h
使用地点的工 作液柱高度
3．毛细现象的影响 为了减少该误差，通常要求测量管的内径一 般不小于10mm。
问题？
1. 斜管式微压计用水作介质，可以吗？
2. 液柱式压力计，水作工作介质，为了便于读 数，在水中加入红墨水，可以吗？
简化为： P gh2
直管
存在问题？
三、斜管式压力计
主要用于测量微小的压力、负压和压
差。为了减少读数的相对误差，拉长
液柱，将测量管倾斜放置。
P1
h2 l sin a
P2
L
h1 A1
lA2
h1
A2 A1
l
h1
h2
(1h1
h2h)2)Pggg( (AAAA(12h12l1llhls2si)ninaa)g)(ggAA12
即1n的力垂直均匀作用在1m2的面积上所形成的压力值为的面积上所形成的压力值为1pa21222kgm1pa1nm11kgmsms?????二压力的表示方法?绝对压力pj?大气压力pd?表压力pbpbpjpd?真空度pz负压pzpdpj三压力的单位?过去采用的压力单位工程大气压力过去采用的压力单位工程大气压力kgfcm2毫米汞柱mmhg毫米水柱mmh2o物理大气压atm巴barpsi等均应改成法定计量单位帕
压力测量仪表考试复习资料
压力测量仪表一、压力仪表基础知识：二、压力表压力表：以大气压力为基准，用于测量小于或大于大气压力的仪表。
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。
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（波登管），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。
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动机构放大，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、压力表的分类：1）压力表按其测量精确度，可分为精密压力表、一般压力表。
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；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。
2）压力表按其指示压力基准不同，分为一般压力表、绝对压力表、差压表。
3）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。
真空表用于测量小于大气压力的压力值；压力真空表用于测量小于和大于大气压力的压力值；微压表用于测量小于60000 Pa的压力值；低压表用于测量0~6MPa压力值；中压表用于测量10~60MPa压力值；高压表用于测量100MPa以上压力值。
4）其它类型：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）。
隔膜压力表所使用的隔离器（化学密封）能通过隔离膜片，将被测介质与仪表隔离，以便测量强腐蚀、高温、易结晶介质的压力。
5）压力表按敏感元件分类，可分为弹簧管、膜片、膜盒及波纹管压力表。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单位
帕(Pa)
帕(Pa)
1
巴(bar)
105
工程大气压 105
kgf/cm2
巴(bar)
10-5 1 1
工程大气压 kgf/cm2
10-5 1 1
标准大气压 毫米水柱
(atm)
(H2Om m)
10-5
0.1
1
104
0.97
104
毫米汞柱 Hg mm
0.0075 750 736
标准大气压 (atm) 毫米水柱 (H2Omm) 毫米汞柱 Hg mm
E
R2 bh
(1
a2 b2 ) k2
弹簧管
一．弹簧管压力表 ○ 结构简单，使用方便，价格低 廉，使用范围广，测量范围宽 ○ 可测负压、微压、低压、中压 和高压 ○ 精度有0.5、1.0、1.5、2.5等
电远传式弹簧压 力仪表
霍尔压力传感器 电感式压力传感器
电气式检测
A
电气式压力检测方法一般是用 压力敏感元件直接将压力转换 成电阻、电荷量等电量的变化。
B
能实现压力－电量转换的压敏 元件主要有压电材料、应变片 和压阻元件。
压力变送器
压电式压力传感器
压电效应原理：压电材料受压时会在其表面 产生电荷，其电荷量与所受的压力成正比。
压电材料：单晶体、多晶体
特点：结构简单、紧凑，小巧轻便，工作可 靠，线性度好，频率响应高，量程范围广
应变式压力传感器
0 1
h1
A2 A1
l
h2 l sin
PB
g(h1
h2)
g( A1 A2
sin )l
倾斜角度越小，L越长，测量灵敏度就越高； A 但不可太小，否则液柱易冲散，读数较困难，
误差增大。
这种倾斜管液柱式压力计可以测量到0.98Pa B 的微压。为了进一步提高微压计的精确度，应
选用密度小的酒精作为工作液体。
• 根据仪表精度：0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.35、0.5、1.0、 1.5、2.5、4.0等。一般0.35以上的作为校验标准表生产现场一般 用1.0~4.0
• 根据安装和指示特点：就地、远传、指示式、自动记录式等
液柱式
根据流体静力学原理， 把被测压力 转换成液 柱高度
机械式
01 环境温度变化
02
重力加速度变 化
ht0 ht 1 t t0
g
gn
1
0.00265cos 2
1 2H
03 毛细管现象
Байду номын сангаас
hn
g gn
h
B
液柱式压力计的测量误差及其修 正
弹性式压力计
1
原理
将压力信号转化为弹性元件的机械变形 量通过传动机构直接带动指针指示压力 或(压差)，也可通过某种电气元件组成变 送器，实现压力(或压差)信号的远传。
信号转变为液柱高度信号。
2
结构
玻璃管、标尺、液柱
3
优点
结构简单，使用方便，灵敏度、精度高
用于校正其他类型压力计
4
缺点
量程受液柱高度的限制，体积大，玻璃
管容易损坏及读数不方便
5
范围
采用水银或水为工作液，用U形管或单管进行测 量，常用于低压、负压或压力差的检测。被广泛 用于实验室压力测量或现场锅炉烟、风道各段压 力、通风空调系统各段压力的测量
根据弹性元件受力变形 的原理，将被测压力转 换成位移
电气式
将被测压力转换成各种 电量，如电感、电容、 电阻、电位差等，依据 电量的大小实现压力的 间接测量
活塞式
根据水压机液体传送压 力的原理，将被测压力 转换成活塞面积上所加 平衡砝码的质量
液柱式压力计
1
原理
根据流体静力学原理用一定高度的液柱
所产生的静压力平衡被测压力，将压力
压力检测及仪表
压力的基本概念
定义 ○ 均匀而垂直作用在单位面积上的力称压力.
● 压力的单位是“帕斯卡”，简称“帕”，符号为 “Pa”。
● 即1N的力垂直均匀作用在1m2的面积上所形成的 压力值为1Pa。
1Pa
1N / m2
1
kgm m2s2
1kgm1s2
常见非法定压力单位有：工程大气压力（kgf/cm2）、 毫米汞柱（mmHg）、毫米水柱（mmH2O）、物理 大气压”（atm）、巴（bar）相互转换如下表。
重力或砝码的重量与被测压力相
平衡的原理测量压力
3
单击此处添加标题
电气式：用压力敏感元件直接将
压力转换成电阻、电荷量等电量
的变化
2
单击此处添加标题
弹性法：利用各种形式的弹性元件，
在被测介质的表压力或负压力作用下
产生的弹性变形来反映被测压力的大
小
压力检测方法
压力测量仪表的分类
• 根据测量压力范围：压力表、真空表、气压计 • 压力测量的原理分为四类：液柱式、机械式、电气式、活塞式
U形管压力计
△P=P1－P2
=ρg(h1+h2) ● 提高工作液密度将增加 压力的测量范围，但灵 敏度要降低。
单管压力计
由于U形管压力计需两次读取液面高度，为 使用方便，设计出一次读取液面高度的单管 压力计。
斜管微压计
主要用于测量微小压力、负压和压差，它将单管液柱压力计的 测量管倾斜放置，这样可以提高灵敏度，减少读数相对误差。
2
结构
弹簧管、拉杆、扇形齿轮、中心齿轮、
面板、游丝接头。
3
优点
测量范围大，成本低
4
缺点
精度差、测量范围有限
5
分类
膜片、弹簧管、波纹管
机械变形量的计算
F AP F Cx x F PA
CC
弹
0
按剖面形状分为平膜片和
性
1
波纹膜片
式
压
膜
片
力
0
常用材料
2
表
分
类
0
可与其他转换元件合用
3
● 电容式压力传感器
1.0132 5×105 10
133
1.01325 1.0332 0.0001 0.0001 0.00133 0.00136
1 0.0001 0.0013
10332 760
1
0.0735
13.6
1
✓ 绝对压力（ PJ ):设备内部 真实压力. PJ = PB + PD
1
2
3
4
✓ 表压力（ PB ):设备内部或
某处绝对压力与大气压之差。
表压力是一个相对压力，它
以环境大气压力为参照点.
PB= PJ －PD
✓ 大气压力（ PD ):由于空气 柱重力垂直作用在底面积上 所产生的压力。标准状态下 的PD=101325Pa
✓ 真空（ PZ负压）: PZ＝ PD－ PJ
压力表示方式
1
单击此处添加标题
平衡法：通过仪表使液柱高度的
● 光纤式压力传感器
● 力矩平衡式压力变
送器
弹性式压力表分类
波纹管
A
○ 优点：灵敏高，可测 较低压力
B
○ 缺点：迟滞误差较大， 精度一般只有1.5级
弹性式压力表分类
添加标题
截面为非圆形（椭圆 形或扁圆形），并弯 成圆弧状的空心管子
添加标题
一端为封闭（自由 端），一端为开口 （固定端）
弹簧管
0
1 2 P