第三章過(guò)程檢測(cè)技術(shù)誤差及壓力測(cè)量

1、第三章第三章 過(guò)程檢測(cè)技術(shù)過(guò)程檢測(cè)技術(shù)本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容:3.1 測(cè)量及誤差理論（測(cè)量及誤差理論（儀表的精度與測(cè)量誤差的關(guān)儀表的精度與測(cè)量誤差的關(guān) 系）系）3.2 壓力測(cè)量（壓力測(cè)量（壓力檢測(cè)儀表的基本原理及壓力表的選用方法壓力檢測(cè)儀表的基本原理及壓力表的選用方法）3.3 溫度測(cè)量（溫度測(cè)量（熱電偶溫度計(jì)及熱電阻溫度計(jì)的測(cè)溫原理）熱電偶溫度計(jì)及熱電阻溫度計(jì)的測(cè)溫原理）3.4 流量測(cè)量（流量測(cè)量（壓差式流量計(jì)及轉(zhuǎn)子流量計(jì)）壓差式流量計(jì)及轉(zhuǎn)子流量計(jì)）3.5 物位測(cè)量（物位測(cè)量（零點(diǎn)遷移的概念及計(jì)算方法）零點(diǎn)遷移的概念及計(jì)算方法）3.6 物質(zhì)成分分析物質(zhì)成分分析3.7 計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)計(jì)算機(jī)

2、輔助測(cè)試系統(tǒng)開(kāi)始學(xué)習(xí)開(kāi)始學(xué)習(xí)返回總目錄返回總目錄前 言檢測(cè)儀表：檢測(cè)儀表：用來(lái)檢測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中工藝參數(shù)的技術(shù)工具。用來(lái)檢測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中工藝參數(shù)的技術(shù)工具。感感 傳傳 器：器：將生產(chǎn)工藝參數(shù)轉(zhuǎn)換為一定的便于傳送將生產(chǎn)工藝參數(shù)轉(zhuǎn)換為一定的便于傳送的信號(hào)（如氣信號(hào)或電信號(hào)）的儀表。的信號(hào)（如氣信號(hào)或電信號(hào)）的儀表。變變 送送 器：器：當(dāng)傳感器的輸出信號(hào)為單元組合儀表中當(dāng)傳感器的輸出信號(hào)為單元組合儀表中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)時(shí)，規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)時(shí)，如：氣壓信號(hào)（如：氣壓信號(hào)（0.020.1MPa或或電壓、電流信號(hào)（電壓、電流信號(hào)（010mA或或420mA），稱為變送器，稱為變送器一一 測(cè)量的基本知識(shí)測(cè)量的基本知識(shí)

3、測(cè)量的實(shí)質(zhì)測(cè)量的實(shí)質(zhì): 是一個(gè)比較的過(guò)程。即將被測(cè)參數(shù)和相應(yīng)的測(cè)量單位進(jìn)行比較的過(guò)程。測(cè)量?jī)x表測(cè)量?jī)x表則是實(shí)現(xiàn)比較的工具。真指xx%100000 xxxxy0 xx指3.1 測(cè)量及誤差理論測(cè)量及誤差理論 實(shí)際上實(shí)際上：二二 測(cè)量誤差的表示方法測(cè)量誤差的表示方法1 絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差 理論上理論上： 2 相對(duì)誤差相對(duì)誤差：某一點(diǎn)的絕對(duì)誤某一點(diǎn)的絕對(duì)誤差與標(biāo)準(zhǔn)表在這一點(diǎn)的指示值差與標(biāo)準(zhǔn)表在這一點(diǎn)的指示值x0之比。之比。x指指測(cè)量?jī)x表的指示值測(cè)量?jī)x表的指示值x真真被測(cè)量的真實(shí)值被測(cè)量的真實(shí)值x0比所使用的儀表比所使用的儀表 精度高一級(jí)精度高一級(jí) 的的 儀表的讀數(shù)（標(biāo)準(zhǔn)表的指儀表的讀數(shù)（標(biāo)準(zhǔn)表的指 示示

4、 值）值）3 引用誤差：引用誤差：將絕對(duì)誤差折合成儀表測(cè)量范圍（量程范圍）的百分將絕對(duì)誤差折合成儀表測(cè)量范圍（量程范圍）的百分?jǐn)?shù)數(shù) %100max下上x(chóng)xx上上 儀表的測(cè)量上限儀表的測(cè)量上限 x下下儀表的測(cè)量下限儀表的測(cè)量下限N儀表的量程（儀表的量程（x上上x(chóng)下下）例題例題1：若被測(cè)介質(zhì)的實(shí)際溫度為若被測(cè)介質(zhì)的實(shí)際溫度為500，儀表的指示值為，儀表的指示值為495，儀表的量程為，儀表的量程為01000，試確定絕對(duì)誤差、相對(duì)，試確定絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差、折合誤差和對(duì)儀表的讀數(shù)的修正值誤差、折合誤差和對(duì)儀表的讀數(shù)的修正值。解解: 絕絕 對(duì)對(duì) 誤誤 差差: = X指指 X0 = 495500=5，儀表

5、讀數(shù)的修正值儀表讀數(shù)的修正值: C= X0 X指指 =5 相相 對(duì)對(duì) 誤誤 差差: y=/X0 =5/500100%=1% 引用引用 誤誤 差差: =max/ （x上上 x 下下）=0.5%三儀表的性能指標(biāo)三儀表的性能指標(biāo)1.精確度精確度: 是衡量?jī)x表準(zhǔn)確程度的一個(gè)品質(zhì)指標(biāo)。數(shù)值上等于在規(guī)是衡量?jī)x表準(zhǔn)確程度的一個(gè)品質(zhì)指標(biāo)。數(shù)值上等于在規(guī) 定的正常情況下，儀表所允許的引用誤差。定的正常情況下，儀表所允許的引用誤差。%100maxkxx下上允精確等級(jí)：精確等級(jí)：將儀表允許的引用誤差將儀表允許的引用誤差號(hào)及號(hào)及%號(hào)去掉，和國(guó)家規(guī)號(hào)去掉，和國(guó)家規(guī) 定的定的精度等級(jí)比較后，確定儀表的精度等級(jí)精度等級(jí)比較

6、后，確定儀表的精度等級(jí)國(guó)家規(guī)定的精確度等級(jí)有：國(guó)家規(guī)定的精確度等級(jí)有：高 精度等級(jí) 低0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0。 標(biāo)準(zhǔn)用表 準(zhǔn)確測(cè)量用 表 工業(yè)上用表1.52.5在實(shí)踐中常遇到以下兩類問(wèn)題在實(shí)踐中常遇到以下兩類問(wèn)題 ： （1）如何給儀表定精度等級(jí)：）如何給儀表定精度等級(jí)： 即已知儀表的量程即已知儀表的量程N(yùn)和與精度等級(jí)高一級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)表校驗(yàn)時(shí)的最和與精度等級(jí)高一級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)表校驗(yàn)時(shí)的最大絕對(duì)誤差。求出：大絕對(duì)誤差。求出： %100maxkxx下上允（1）如何給儀表定精度等級(jí)）如何給儀表定精度等級(jí)？ （2）如何根據(jù)工藝要求？選擇合適精

7、度等級(jí)的儀表或判斷現(xiàn)有的）如何根據(jù)工藝要求？選擇合適精度等級(jí)的儀表或判斷現(xiàn)有的儀表精度等級(jí)是否滿足工藝要求：儀表精度等級(jí)是否滿足工藝要求：例例2：某臺(tái)測(cè)溫儀表的測(cè)溫范圍為某臺(tái)測(cè)溫儀表的測(cè)溫范圍為200700。校驗(yàn)該表。校驗(yàn)該表 時(shí)得到的最時(shí)得到的最大絕對(duì)誤差為大絕對(duì)誤差為4，試確定該儀表，試確定該儀表 的精度等級(jí)。的精度等級(jí)。%8 . 0%1002007004%100max下上允xx解：該儀表的允許的引用誤差為：解：該儀表的允許的引用誤差為： 所以，該測(cè)溫儀表的精度等級(jí)為所以，該測(cè)溫儀表的精度等級(jí)為1.0級(jí)。級(jí)。去掉去掉、%和國(guó)家精度等級(jí)比，和國(guó)家精度等級(jí)比，取相等或低檔相等或低檔的精度等級(jí)。

8、0.50.81.0（2）如何根據(jù)工藝要求：）如何根據(jù)工藝要求： 選擇合適精度等級(jí)的儀表選擇合適精度等級(jí)的儀表 根據(jù)根據(jù) 工藝條件確定儀表的量程工藝條件確定儀表的量程N(yùn) （X上上=（1.52.0）X工藝工藝)和工和工藝允許的最大絕對(duì)誤差藝允許的最大絕對(duì)誤差max 。求出：。求出： 去掉去掉%和和并與國(guó)家精度等級(jí)相比并與國(guó)家精度等級(jí)相比，取相等或高檔相等或高檔的精度等級(jí)。例例3： 或判斷現(xiàn)有的儀表精度等級(jí)是否滿足工藝要求：或判斷現(xiàn)有的儀表精度等級(jí)是否滿足工藝要求： 即儀表的量程即儀表的量程N(yùn)和精度等級(jí)都已知，判斷儀表是否滿足工藝要求。和精度等級(jí)都已知，判斷儀表是否滿足工藝要求。先算出儀表的：先算出

9、儀表的： 允允max=N% 再測(cè)出儀表的：再測(cè)出儀表的： 測(cè)測(cè)max=X指指X0 再再 比比 較：較： 測(cè)測(cè)max 允允max 合格合格 測(cè)測(cè)max 允允max 不合格不合格例例4：%100maxkxx下上允例例3 ：某反應(yīng)器內(nèi)的最高溫度某反應(yīng)器內(nèi)的最高溫度500。根據(jù)工藝要。根據(jù)工藝要求，最大允許誤差不超過(guò)求，最大允許誤差不超過(guò)+7，試問(wèn)應(yīng)如何選擇，試問(wèn)應(yīng)如何選擇儀表的精度等級(jí)才能滿足以上要求？?jī)x表的精度等級(jí)才能滿足以上要求？ 解：根據(jù)工藝要求：解：根據(jù)工藝要求：儀表儀表的量程上限：的量程上限：X上上=2 X Max= 1000儀表的允許引用誤差為：儀表的允許引用誤差為： %7.0%1000

10、10007%100max下上允xx去掉去掉、%，0.50.71.0，所以選精度等級(jí)，所以選精度等級(jí)0.5的儀表的儀表才能滿足工藝要求。精度等級(jí)才能滿足工藝要求。精度等級(jí)1.0的儀表，其允許引用誤的儀表，其允許引用誤差為差為1.0%，超過(guò)了工藝上允許的數(shù)值，超過(guò)了工藝上允許的數(shù)值例例4 ：一臺(tái)精度等級(jí)為：一臺(tái)精度等級(jí)為0.5，量程范為，量程范為6001200的電子電位差計(jì)，校驗(yàn)時(shí)，其中的某一點(diǎn)最大絕的電子電位差計(jì)，校驗(yàn)時(shí)，其中的某一點(diǎn)最大絕對(duì)誤差是對(duì)誤差是 4，問(wèn)此表是否合格？，問(wèn)此表是否合格？解：根據(jù)工藝上的要求，儀表的允許誤差為：解：根據(jù)工藝上的要求，儀表的允許誤差為：允允max=N% =（

11、1200600） 0.5% =3 而而測(cè)測(cè)max= 4 3 ， 所以此表不合格，需重所以此表不合格，需重新進(jìn)行校驗(yàn)。新進(jìn)行校驗(yàn)。2.變差（遲滯誤差）變差（遲滯誤差）：指在外界條件不變的情況下，用同一儀指在外界條件不變的情況下，用同一儀表對(duì)被測(cè)量在儀表全部測(cè)量范圍內(nèi)進(jìn)行正反行程測(cè)量時(shí)，被測(cè)量值表對(duì)被測(cè)量在儀表全部測(cè)量范圍內(nèi)進(jìn)行正反行程測(cè)量時(shí)，被測(cè)量值正行和反行所得到的兩條特性曲線之間的最大偏差。正行和反行所得到的兩條特性曲線之間的最大偏差。3.靈敏度與靈敏限靈敏度與靈敏限靈敏度靈敏度K：是表達(dá)儀表對(duì)被測(cè)參數(shù)變化的靈敏程度。是表達(dá)儀表對(duì)被測(cè)參數(shù)變化的靈敏程度。 它是指儀表在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)以后，儀表輸

12、出信號(hào)變化它是指儀表在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)以后，儀表輸出信號(hào)變化y與引起與引起此輸出信號(hào)變化的被測(cè)參數(shù)（輸入信號(hào)）變化量此輸出信號(hào)變化的被測(cè)參數(shù)（輸入信號(hào)）變化量x之比。之比。最大絕對(duì)誤差最大絕對(duì)誤差被測(cè)變量被測(cè)變量正行程正行程反行程反行程儀儀表表的的指指示示值值xK靈敏限靈敏限X max：引起儀表輸出信號(hào)發(fā)生變化（動(dòng)作）的被測(cè)參數(shù)引起儀表輸出信號(hào)發(fā)生變化（動(dòng)作）的被測(cè)參數(shù)（輸入信號(hào)）的最小變化量。（輸入信號(hào)）的最小變化量。 X max 1/2%100maxmaxYHh滿量程4.線性度：線性度：表征線性刻度儀表的輸出量與輸入量表征線性刻度儀表的輸出量與輸入量的實(shí)際校準(zhǔn)曲線與理論直線的吻合程度。的實(shí)際校

13、準(zhǔn)曲線與理論直線的吻合程度。%100maxmaxYLLN滿量程 被測(cè)變量?jī)x表指示值f max5.反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間T：用來(lái)衡量?jī)x表能不能盡快反映參數(shù)變化的品質(zhì)指標(biāo)。反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，說(shuō)明儀表需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能給出準(zhǔn)確的指示值，那不宜用來(lái)測(cè)量變化頻繁的參數(shù)。63.2%A()； 95%A()。6 漂移：漂移：指輸入量不變時(shí)，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后輸出量產(chǎn)生變化的現(xiàn)象，是衡量?jī)x表穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。溫漂、零漂 。 三三 工業(yè)儀表的分類工業(yè)儀表的分類1.按儀表使用的能源分類按儀表使用的能源分類 電動(dòng)儀表電動(dòng)儀表 氣動(dòng)儀表氣動(dòng)儀表 液動(dòng)儀表液動(dòng)儀表2.按信息的獲得、傳遞、反映和處理的過(guò)程分類按信息的獲得、傳遞、反映和處

14、理的過(guò)程分類 檢測(cè)儀表檢測(cè)儀表 顯示儀表顯示儀表 控制儀表控制儀表 執(zhí)行器執(zhí)行器3.按儀表的組成形式分類按儀表的組成形式分類 基地式儀表：基地式儀表： 氣動(dòng)單元組合儀表：氣動(dòng)單元組合儀表：0.020.1 M Pa 單元組合儀表單元組合儀表 （QDZ） 電子管型電子管型 ：已淘汰：已淘汰 電動(dòng)單元組合儀表電動(dòng)單元組合儀表 晶體管：晶體管： 將近淘汰（將近淘汰（010mA） （ DDZ） 集成電路：應(yīng)用中（集成電路：應(yīng)用中（420mA）本節(jié)學(xué)習(xí)要點(diǎn)本節(jié)學(xué)習(xí)要點(diǎn)1 測(cè)量誤差的表示方法（測(cè)量誤差的表示方法（ 絕對(duì)誤差、絕對(duì)誤差、 相對(duì)誤差、折合相對(duì)誤差、折合誤差（相對(duì)百分誤差）誤差（相對(duì)百分誤差） 2

15、 儀表的性能指標(biāo)（儀表的性能指標(biāo)（精確度、變差、靈敏度與靈敏精確度、變差、靈敏度與靈敏限、分辨力限、分辨力 、線性度、反應(yīng)時(shí)間）、線性度、反應(yīng)時(shí)間）3 如何給儀表定精度等級(jí)？如何給儀表定精度等級(jí)？ 4 如何根據(jù)工藝要求：如何根據(jù)工藝要求：選擇合適精度等級(jí)的儀表選擇合適精度等級(jí)的儀表判斷現(xiàn)有的儀表精度等級(jí)是否滿足工藝要求判斷現(xiàn)有的儀表精度等級(jí)是否滿足工藝要求本節(jié)作業(yè)：本節(jié)作業(yè)：Pg165：6、93.2 壓力檢測(cè)與變送壓力檢測(cè)與變送一一 壓力概念壓力概念1 壓力壓力(壓強(qiáng)）：指壓強(qiáng)）：指 均勻垂直作用在單位面積上的力。均勻垂直作用在單位面積上的力。 SFp2 壓力的表示：絕對(duì)壓力：P絕=P真 表

16、壓：P表=P絕P氣 真 空 度：P真= P大 P絕 二二 測(cè)壓儀表測(cè)壓儀表（按轉(zhuǎn)換原理的不同 ） 液柱式壓力計(jì)彈性式壓力計(jì)電測(cè)式壓力計(jì) 活塞式壓力計(jì)(一般作為標(biāo)準(zhǔn)型壓力計(jì)）（ Pa = 1N/m2) 1MPa=106Pa 1Kgf/cm2=0.1MPa(一）液柱式壓力計(jì)一）液柱式壓力計(jì)U型管壓力計(jì)單管壓力計(jì)斜管壓力計(jì)DhDh（二）（二）彈性式壓力計(jì)彈性式壓力計(jì) 彈性式壓力計(jì)加上附加裝置（如：記錄機(jī)構(gòu)、電氣變換裝置、控制元件等，則可實(shí)現(xiàn)壓力的記錄、遠(yuǎn)傳、信號(hào)報(bào)警、自動(dòng)控制等）表盤指針顯示位移壓力1.彈性元件：見(jiàn)圖彈性元件：見(jiàn)圖3-3其測(cè)壓原理：其測(cè)壓原理：皮托管（測(cè)速管）圖3-3 彈性元件示意圖

17、 彈簧管式彈性元件（彈簧管式彈性元件（1001000 MPa）：橫截面為扁圓或橢圓？）：橫截面為扁圓或橢圓？ 薄膜式彈性元件（中、低壓）：銅質(zhì)的膜片（單片或雙片）、膜盒薄膜式彈性元件（中、低壓）：銅質(zhì)的膜片（單片或雙片）、膜盒 波紋管式壓力元件（微壓與低壓）：銅質(zhì)波紋管式壓力元件（微壓與低壓）：銅質(zhì)2.彈簧管壓力表（彈簧管壓力表（最常見(jiàn)的彈性式壓力計(jì)） 普通彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖3-4，具有上、下報(bào)警功能的電接點(diǎn)信號(hào)壓力表的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖3-5。圖圖3-4 普通彈簧管壓力表普通彈簧管壓力表圖圖3-5 具有上、下報(bào)警功能的具有上、下報(bào)警功能的電接點(diǎn)信號(hào)壓力表電接點(diǎn)信號(hào)壓力表壓力自由端的位移表盤

18、指針顯示放大機(jī)構(gòu) 其測(cè)壓原理：其測(cè)壓原理：7 游絲游絲：克服傳動(dòng)間隙而產(chǎn)生的儀表變差8 調(diào)整螺釘：調(diào)整螺釘：調(diào)整儀表的量程（三）電氣式壓力計(jì)（三）電氣式壓力計(jì)1.霍爾片式壓力傳感器霍爾片式壓力傳感器2.應(yīng)變片式壓力傳感器應(yīng)變片式壓力傳感器3.壓阻式壓力傳感器壓阻式壓力傳感器4.力矩平衡式壓力變送器力矩平衡式壓力變送器5.電容式壓力變送器電容式壓力變送器是一種能將壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行傳輸及顯示的儀表。其測(cè)壓原理：其測(cè)壓原理： 壓力電信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸及顯示其組成：其組成：是由壓力傳感器、測(cè)量電路和信號(hào)處理裝置（一般有指是由壓力傳感器、測(cè)量電路和信號(hào)處理裝置（一般有指示儀、記錄儀、控制器、微處理機(jī)等）

19、組成。示儀、記錄儀、控制器、微處理機(jī)等）組成。壓力傳感器壓力傳感器的作用是把壓力信號(hào)檢測(cè)出來(lái)、并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行的作用是把壓力信號(hào)檢測(cè)出來(lái)、并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行傳輸，當(dāng)輸出的電信號(hào)能夠被進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（傳輸，當(dāng)輸出的電信號(hào)能夠被進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（420 mA、0.02 0.1 MPa)時(shí)，壓力傳感器又叫時(shí)，壓力傳感器又叫壓力變送器壓力變送器。常見(jiàn)的壓力傳感器和壓力變送器有常見(jiàn)的壓力傳感器和壓力變送器有:1.霍爾片式壓力傳感器：霍爾片式壓力傳感器： 霍爾電勢(shì)Uh的大小與半導(dǎo) 體材料、所通過(guò)的電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度以及霍爾片的幾何尺寸等有關(guān)。BIRUHH霍爾效應(yīng)及霍爾效應(yīng)及霍爾片式壓力傳感器霍爾

20、片式壓力傳感器如下圖所示如下圖所示:圖圖3-9 3-9 霍爾效應(yīng)霍爾效應(yīng) Z軸方向:加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的恒定磁場(chǎng)Y軸方向:加一外電場(chǎng)(接入直流穩(wěn)壓電源X軸方向:出現(xiàn)電位差圖圖3-10 3-10 霍爾片式壓力傳感器霍爾片式壓力傳感器 RH霍爾常數(shù)霍爾常數(shù) 根據(jù)霍爾效應(yīng)制成，即利用霍爾元件(半導(dǎo)體如鍺)將壓力所引起的彈性元件的位移轉(zhuǎn)換成霍爾電勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)壓力的測(cè)量。2 應(yīng)變片式壓力傳感器應(yīng)變片式壓力傳感器利用應(yīng)變片的電阻應(yīng)變?cè)順?gòu)成。圖圖3-24 應(yīng)變片式壓力傳感器的示意圖應(yīng)變片式壓力傳感器的示意圖即壓力 應(yīng)變片產(chǎn)生應(yīng)變?yōu)閴嚎s應(yīng)變時(shí),其阻值減小 為拉伸應(yīng)變時(shí),其阻值增大由橋式電路獲得相應(yīng)的毫伏級(jí)不

21、平衡電勢(shì)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):當(dāng)直流電源10V時(shí),可獲得5 mA的電勢(shì).故被測(cè)壓力可達(dá)25 MPa,且動(dòng)態(tài)性能好,適合快速變化的壓力測(cè)量 。（金屬應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片）3.壓阻式壓力傳感器壓阻式壓力傳感器：圖圖3-12 壓阻式壓力傳感器壓阻式壓力傳感器優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：精度高、工作可靠、頻率響應(yīng)快、遲滯小、尺寸小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 利用單晶硅的壓阻效應(yīng)構(gòu)成，其工作原理如圖3-12所示。當(dāng)壓力發(fā)生變化時(shí)，單晶硅產(chǎn)生應(yīng)變，使直接擴(kuò)散在上面的應(yīng)變電阻產(chǎn)生與被測(cè)壓力成比例的變化，再由橋式電路獲得相應(yīng)的電壓輸出信號(hào)。4.力矩平衡式壓力變送器力矩平衡式壓力變送器：是一種自平衡的檢測(cè)儀表，它利用負(fù)是一種自平衡的檢測(cè)儀表，它利

22、用負(fù)反饋的工作原理克服元件材料、加工工藝等不利因素的影響，使反饋的工作原理克服元件材料、加工工藝等不利因素的影響，使儀表具有較高的測(cè)量精度（一般為儀表具有較高的測(cè)量精度（一般為0.5級(jí)）。級(jí)）。圖3-13 DDZ-III型電動(dòng)力矩平衡式壓力變送器的工作原理圖（1） DDZ-III型電動(dòng)力矩平衡式壓力變送器的工作原理。力矩平衡式壓力變送器的工作原理。（1）測(cè)量部分（波紋管）：）測(cè)量部分（波紋管）：P F（2）機(jī)械力轉(zhuǎn)換部分（雙杠）機(jī)械力轉(zhuǎn)換部分（雙杠桿）：桿）：F 檢測(cè)片的位移，檢測(cè)片的位移，同時(shí)也起力矩與反力矩的平衡同時(shí)也起力矩與反力矩的平衡作用。作用。（3）位移檢測(cè)器與電子放大器）位移檢測(cè)器

23、與電子放大器：檢測(cè)線圈的電感量，經(jīng)放大轉(zhuǎn)檢測(cè)線圈的電感量，經(jīng)放大轉(zhuǎn)換為換為420mA的直流信號(hào)輸出。的直流信號(hào)輸出。（4）電磁反饋機(jī)構(gòu)：）電磁反饋機(jī)構(gòu)：將直流信將直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為作用于副杠桿上負(fù)反號(hào)轉(zhuǎn)換為作用于副杠桿上負(fù)反饋力矩，和輸入力矩平衡時(shí)，饋力矩，和輸入力矩平衡時(shí)，輸出電流與被測(cè)壓力成比例。輸出電流與被測(cè)壓力成比例。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：工作穩(wěn)定工作穩(wěn)定可靠、線性好、可靠、線性好、不靈敏區(qū)小等一不靈敏區(qū)小等一系列優(yōu)點(diǎn)。系列優(yōu)點(diǎn)。2 力矩平衡式壓力變送器的受力分析力矩平衡式壓力變送器的受力分析圖3-13 力矩平衡式壓矩平衡式壓力變送器的受力分析力變送器的受力分析轉(zhuǎn)換比例系數(shù)力與電流的轉(zhuǎn)換系數(shù)副杠桿：

24、，和被矢量機(jī)構(gòu)分解為比例系數(shù)彈性元件的比例系數(shù)主杠桿：31023430302342202432123212111111211211KKKPtgKiKllKiKiKllFKiKFlFlFPtgKFFFFPllKAPAFPKPAllFlFlFffiiO2O1F3FiF2FfF1l2l1l3l45.電容式壓力變送器：電容式壓力變送器：圖圖3-26 電容式差壓變送器的原理圖電容式差壓變送器的原理圖優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、過(guò)載能力強(qiáng)、可靠性好、測(cè)量精度高、體積小、重量輕、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。 先將壓力的變化轉(zhuǎn)換為電容的變化，然后進(jìn)行測(cè)量。三三 壓力表的選用及安裝壓力表的選用及安裝1 壓力表的選用：根據(jù)工藝要求

25、，全面考慮，具體分析壓力表的選用：根據(jù)工藝要求，全面考慮，具體分析（1）選儀表類型：根據(jù)工藝要求、介質(zhì)性質(zhì)、環(huán)境條件等。如：根據(jù)工藝要求、介質(zhì)性質(zhì)、環(huán)境條件等。如：Y型普通壓力表，其外殼為黑色；型普通壓力表，其外殼為黑色；YA型氨用壓力表，其外殼為黃色；型氨用壓力表，其外殼為黃色；YD型氧用壓力表，其外殼為藍(lán)色。型氧用壓力表，其外殼為藍(lán)色。（2）選量程： 測(cè)穩(wěn)壓時(shí)測(cè)穩(wěn)壓時(shí): P上上=（1.52.0) P max , P下下= 0 (無(wú)特殊要求無(wú)特殊要求) 測(cè)波動(dòng)壓力時(shí)測(cè)波動(dòng)壓力時(shí): P上上=（2.03.0) P max 為了延長(zhǎng)儀表的使用壽命，按為了延長(zhǎng)儀表的使用壽命，按“化工自控設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定

26、化工自控設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定”還要求還要求: 測(cè)穩(wěn)壓時(shí)：測(cè)穩(wěn)壓時(shí)： P測(cè)測(cè)2/ P上上 測(cè)波動(dòng)壓力時(shí)：測(cè)波動(dòng)壓力時(shí)： P測(cè)測(cè)1/ P上上 測(cè)測(cè) 高高 壓壓 時(shí)時(shí):： P測(cè)測(cè)3/5 P上上 被測(cè)最小壓力：被測(cè)最小壓力： P min1/ P上上(3) 選精度選精度: 根據(jù)工藝允許的最大測(cè)量誤差來(lái)確定。在滿足工藝的前提根據(jù)工藝允許的最大測(cè)量誤差來(lái)確定。在滿足工藝的前提下，一般選精度低、價(jià)廉耐用的儀表。下，一般選精度低、價(jià)廉耐用的儀表。例例5：某臺(tái)往復(fù)式壓縮機(jī)的出口壓力范圍為：某臺(tái)往復(fù)式壓縮機(jī)的出口壓力范圍為2528MPa，測(cè)量誤差不，測(cè)量誤差不得大于得大于1MPa。工藝上要求就地觀察，并能高低限報(bào)警，試正確。工藝上要求就地觀察，并能高低限報(bào)警，試正確選用一臺(tái)壓力表，指出型號(hào)、精度與測(cè)量范圍。選用一臺(tái)壓力表，指出型號(hào)、精度與測(cè)量范圍。解解 由于往復(fù)式壓縮機(jī)的出口壓力脈動(dòng)較大，所以選擇儀表