化工仪表基础讲义PPT课件

示。弹簧管是一端封闭并弯成270度圆孤形的空心管子 。
（2）差压（压力）变送器
是利用转换元件（如某些机械和电气元件）直接把被
测压力变换为电信号来进行测量的。
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弹簧管压力表
刻度盘 游丝
中心齿轮 弹簧管
指针 扇形齿轮
接头
拉杆 调整螺钉
差压（压力）变送器
❖微位移式变送器 测量部分
P1
填充液（硅油）
（1）弹簧管压力表
弹簧管压力表是压力仪表的主要组成部份之一，它有
着极为广泛的应用价值 ，它具有结构简单，品种规格齐
全、测量范围广、便于制造和维修和价格低廉等特点。弹
簧管压力表是单圈弹簧压力表的简称。它主要由弹簧管、
齿轮传动机构（包括拉杆、扇形齿轮、中心齿轮）、示数
装置（指针和分度盘）以及外壳等几部份组成，如下图所
外，在满足工艺要求的前提下，还要考虑经济性，即尽可能选用精度较
低、价廉耐用的仪表。
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变送器常见故障及处理
故障现象
输出电流超刻度（超过 1.
20mA）
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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故障原因 导管泄漏 接管错误 导管堵塞 电源电压或负载电阻不对 端子间的电压不对 零点和量程没有调好 电子部件故障 三阀组不能正确操作
液柱测压法
测量原理
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
p1 p2
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常用的压力表有U形管压力表、单管压力表、斜管压力表和活塞式压力表等。
弹性变形法
将被测压力转换成弹性元件变形的位移
P
P
弹簧管式弹性元件
膜片式弹性元件
压力的测量与变送
主要压力检测仪表：
通常有三种检测压力的方法，即液柱测压法，弹性变形法和电测压力法。 液柱测压法
测压原理：是以流体静力学为基础，一般用液柱产生或传递的压力来平衡被测 压力的方法进行测量的。 弹性变形法 测压原理：当被测压力作用于弹性元件，弹性元件便产生相应的变形。根据变 形的大小，便可测知被测压力的数值。 电测压力法 测压原理：是利用转换元件（如某些机械和电气元件）直接把被测压力变换为 电信号来进行测量的。 弹性元件附加一些变换装置，使弹性元件自由端的位移量转换成相应的电信号， 如电阻式、电感式、电容式、霍尔片式、应变式、振弦式等 电测压力法可分为两类 非弹性元件组成的快速测压元件，主要利用某些物体的某一物理性质与压力有关， 如压电式、压阻式、压磁式等。
如是否需要远传变送、 自动记录或报警；被测介质的物理化学性质 (如
腐蚀性、温度高低、粘度大小、脏污程度、 易燃易爆等)是否对仪表提
出特殊要求；现场环境条件 (如高温、电磁场、振动等)对仪表有否特殊
要求等。
普通压力表的弹簧管材料多采用铜合金，高压的也有采用碳钢，
而氨用压力表的弹簧管材料都采用碳钢，不允许采用铜合金。因为氨气
压力不应超过量程的3/5。
为了保证测量的准确度，所测的压力值不能太接近于仪表的下限
值 ，亦即仪表的量程不能选得太大，一般被测压力的最小值应不低于量
程的1/3。
按上述要求算出后，实取稍大的相邻系列值，一般可在相应的产
品目录申查到。
3．精度级的选取
仪表的精度主妥是根据生产上允许的最大测量误差来确定的。此
我们用压力表来测量压力的数值，实际上也都是表压或真空
度（绝对压力表的指示值除外）。因此，在工程上无特别说
明时，所提的压力均指表压力或真空度。
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压力的几种表示形式
被测压力通常可表示为绝对压力、表压、负压（或真空度)
绝对压力
表压（正压） 真空度 (负压)
大气压力线
绝对压力
绝对压力的零线
压力检测方法
压力检测方法及仪表
压力检测的基本知识
1．压力的概念及单位
垂直而均匀地作用在单位面积上的力
单位: 牛顿/米2（N/m2），简称“帕”，用符号“Pa”
2. 压力的表示方法
F S
式中 Ｐ——压力（Pa） Ｆ——均匀垂直作用力（N） Ｓ——受力面积（m2）
压力的几种表示形式
在压力测量中，通常有绝对压力，表压力、负压、或
对铜的腐蚀极强，所以普通压力表用于氨气压力测量很快就要损坏。
氧气压力表与普通压力表在结构和材质上完全相同，只是氧用压
力表禁油。因为油进入氧气系统会引起爆炸。如果必须采用现有的带油
污的压力表测量氧气压力时，使用前必须用四氯化碳反复清洗，认真检
查直到无油污为止。
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压力类表计的选型
2．测量范围的确定
化工仪表基础知识
安徽盈创
王博
仪表在生产过程中的作用
眼 检测元件 测量现场的工艺数据。现场仪表测量参数
一般分为温度、压力、流量、液位四大参数。
脑 控制器
控制器将接收到的测量信号与预先规定的 值进行比较。如果两个信号不相等，表明实际 值与设定值有偏差，此时控制器将根据偏差的 大小向执行器输出一个控制信号，
真空度等名词。绝对压力是指介质所受的实际压力。表压是
指高于大气压的绝对压力与大气压之差，即：
P表=P绝-P大
负压与真空度是指大气压力与低于大气压力的绝对压力之 差，即：
P真 =P大-P绝
绝对压力、表压力、大气压力、负压力（真空度）之间
的关系如下图所示。因为各种工艺设备和测量仪表都处于大
气中，所以工程上都用表压力或真空度来表示压力的大小。
仪表的测量范围是根据被测压力的大小来确定的。对于弹性式压
力表，为保证弹性元件能在弹性变形的完全范围内可靠地工作，量程的
上限值应高于工艺生产中可能的最大压力值。根据"化工自控设计技术规
定"，在测量稳定压力时，最大工作压力不应超过量程的2/3；测量脉动
压力时，最大工作压力不超过量程的1/2； 测量高压压力时，最大工作
转换放大单元
I0
固定电极
P2
可动电极
电容式压力传感器
隔离膜片
压力类表计的选型
压力表的选用应根据工艺生产过程对压力测量的要求，被测介质
的性质，现场环境条件等来考虑仪表的类型、量程和精度等级。并确定
是否需要带有远传、报警等附加装置。这样才能达到经济、合理和有效
的目的。
1．类型的选用 仪表类型的选用必须满足工兰生产的要求。例
手 执行器
执行器即可根据控制信号来改变阀门的开 度，从而使实际值达到预期效果。
主要内容
一、四大参数的测量原理及仪表 二、自动控制基础知识 三、调节阀 四、联锁系统的构成
四大参数的测量原理及仪表
现场仪表测量参数的分类： 现场仪表测量参数一般分为压力、温度、流量、
液位四大参数。 下面就着重介绍一下这四大 参数的测量原理，以及测量这四大参数所运用 的仪表。