仪表PPT课件

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自动化工程系 9
《流程工业工程控制》
（2）弹簧管压力表
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弹簧管压力表
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《流程工业工程控制》
2、变送器
(1)变送器的基本知识
1）变送器的基本输入输出特性
yxmax -xxmin (y ma-xymi)nymin
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自动化工程系 18
《流程工业工程控制》
③电容式压力传感器
电容式压力传感器其测量 原理是，将弹性元件的位移转 换为电容量的变化。将测压膜 片作为电容器的可动极板，它 与固定极板组成可变电容器。 当被测压力变化时，由于测压 膜片的弹性变形产生位移改变 了两块极板之间的距离，造成 电容量发生变化。
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自动化工程系 3
《流程工业工程控制》
二、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
大气压力线
绝对压力
绝对压力的零线
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《流程工业工程控制》
三、压力检测的主要方法
五、压力检测仪表的选型
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自动化工程系 2
《流程工业工程控制》
一、压力的基本概念
垂直而均匀地作用在单位面积上的力
F S
式中 Ｐ——压力（Pa） Ｆ——均匀垂直作用力（N） Ｓ——受力面积（m2）
单位: 牛顿/米2（N/m2），简称“帕”，用符号“Pa” 1Pa = 1*10-3KPa = 1*10-6MPa
电阻值发生相应变化
1—敏感栅 2—3 基片 3—粘合剂 4—引线 5—覆盖片
R K l
R
l
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《流程工业工程控制》
②压阻式压力传感器
压阻式压力传感器是根 据压阻效应原理制造的，其 压力敏感元件就是在半导体 材料的基片上利用集成电路 工艺制成的扩散电阻，当它 受到外力作用时，扩散电阻 的阻值由于电阻率的变化而 改变，扩散电阻一般也要依 附于弹性元件才能正常工作。
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《流程工业工程控制》
①应变式压力传感器
组 成
敏感栅 直径为0.025mm左右的合金电阻 丝 基 底 绝缘
覆盖层 保护
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位移、力、力矩、 加速度、压力
弹性敏 感元件
应变
l 2
4 1
应变片
外力作用 被测对象表面产生微小机械变形
应变片敏感栅随同变形
1.液柱式压力检测 它是根据流
p1
p2
体静力学原理，把被测压力转换
1
1
h1
成液柱高度，一般采用充有水或
h h2
水银等液体的玻璃U形管或单管进
2
2
行测量。
2.弹性式压力检测 它是根 据弹性元件受力变形的原理， 把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。
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《流程工业工程控制》
三、压力检测的主要方法
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。
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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 力检测仪表进行校验。
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项目一 温度仪表的选型 项目二 压力仪表的选型 项目三 流量仪表的选 项目四 物位仪表的选型 项目五 分析仪表的选型 项目六 执行器的选型
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《流程工业工程控制》
项目二 压力仪表的选型
一、压力的基本概念 二、压力的几种表示形式 三、压力检测的主要方法 四、常见压力检测仪表
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《流程工业工程控制》
四、 常见压力检测仪表 1.弹性式压力计
（1）弹性元件
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《流程工业工程控制》
（1）弹性元件
单圈弹簧管结构示意
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《流程工业工程控制》
（2）弹簧管压力表
刻度盘 游丝
接头
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中心齿轮 弹簧管 指针 扇形齿轮
拉杆 调整螺钉
被测压力由接头9通入， 迫使弹簧管1的自由端B向右上 方扩张。自由端B的弹性变形 位移通过拉杆2使扇形齿轮3作 逆时针偏转，带动中心齿轮4 作顺时针偏转，使其与中心齿 轮同轴的指针5也作顺时针偏 转，从而在面板6的刻度标尺 上显示出被测压力P的数值。 由于自由端的位移与被测压力 呈线性关系，所以弹簧管压力 表的刻度标尺为均匀分度。
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《流程工业工程控制》
①量程调整和零点调整 b.零点调整和零点迁移
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《流程工业工程控制》
(2) 压力传感器
①应变式压力传感器
压力传感器是指能够检测压力并提供远传信号 的装置，能够满足自动化系统检测显示、记录和控 制的要求。
调零）和零点迁移（简称零迁）环节产生。
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《流程工业工程控制》
2）变送器 的分类
② 智能式变送器
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《流程工业工程控制》
3） 变送器的若干共性问题
①量程调整和零点调整 a.量程调整
量程调整的目的是使变送器的 输出信号上限值ymax与测量范围 的上限值xmax相对应。量程调整 相当于改变变送器的输入输出特 性的斜率，也就是改变变送器输 出信号y与输入信号x之间的比例 系数。量程调整一般是通过改变 反馈部分的特性实现的。
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《流程工业工程控制》
2）变送器 的分类
①模拟式变送器
模拟式变送器完全由模拟元器件构成，它将输入的各种
被测参数转换成统一标准信号，其性能也完全取决于所采用
的硬件。从构成原理来看，模拟式变送器由测量部分、放大 器和反馈部分三部分组成，如图2-2所示。在放大器的输入 端还加有零点调整与零点迁移信号z0，z0由零点调整（简称