壓力檢測及儀表課件

第２章壓力檢測及儀表２．１概述２．２液柱式壓力計(jì)２．３彈性式壓力計(jì)２．４電測式壓力儀２．５壓力表的選擇與安裝２.１概述在化工生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會遇到比大氣壓高幾百倍、甚至上千倍或比大氣壓低很多的工藝條件。例如，氨的合成須在３２ＭＰａ的高壓下進(jìn)行；在某些精餾或蒸發(fā)過程中卻需要很高的負(fù)壓（也叫真空度）。因?yàn)閴毫梢愿淖兓瘜W(xué)平衡，影響反應(yīng)速度，也可以改變物質(zhì)性質(zhì)，提高過程質(zhì)量等。所以，為了保證生產(chǎn)始終處于高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、安全、低消耗，以獲得最好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，對壓力進(jìn)行測量和控制是十分重要的。下一頁返回下一頁下一頁返回下一頁下一頁返回下一頁２.１概述２.１.１壓力的基本概念１．定義壓力就是一物體施加于另一物體單位面積上均勻、垂直的作用力（在物理學(xué)中稱為壓強(qiáng)）。它由受力的面積和垂直作用力的大小決定，方向則指向受壓物體，可表示為：式中F———垂直作用力，Ｎ；S———受力面積，ｍ２；p——壓力，Ｐａ。返回上一頁下一頁２.１概述壓力，也可以用相當(dāng)?shù)囊褐叨葋肀硎?，如圖２．１所示，即：式中h———液柱的高度，ｃｍ；ρ———液體的密度，ｇ／ｃｍ３；g———重力加速度，ｃｍ／ｓ２。顯然，壓力等于液柱高度、液體的密度和重力加速度的乘積。返回上一頁下一頁２.１概述２．壓力測量單位（１）帕斯卡帕斯卡為法定壓力計(jì)量單位（簡稱“帕”），用Ｐａ表示。１帕斯卡等于１牛頓每平方米，單位符號Ｎ／ｍ２。因帕斯卡單位太小，工程上常用ｋＰａ（１０３Ｐａ）和ＭＰａ（１０６Ｐａ）。（２）物理大氣壓（又稱標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）國際上規(guī)定，在緯度為４５°的海平面上及溫度為０℃，截面為１ｃｍ２時(shí)的大氣柱的重力壓為一個(gè)物理大氣壓，又叫一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)大氣壓”。它等于水銀密度為１３．５９５１ｇ／ｃｍ３和重力加速度為９８０．６６５ｃｍ／ｓ２時(shí)，高度為７６０ｍｍ水銀柱垂直作用在底面積上的重力壓力。（３）工程大氣壓一個(gè)工程大氣壓，就是在１ｃｍ２的面積上有１ｋｇ均勻、垂直的力。（４）毫米水銀柱和毫米水柱這兩種壓力單位常用來表示低壓。它們相當(dāng)于重力加度為９８０．６６５ｃｍ／ｓ２，溫度為０℃（水銀）或４℃（水）時(shí)，液柱高度為１ｍｍ的各液體作用在底面積上的重力壓力。主要壓力單位換算表如表２．１所示。返回上一頁下一頁２.１概述３．壓力的表示方式（１）大氣壓力就是由于空氣柱的重力作用在底面積上所產(chǎn)生的壓力。我們所處的環(huán)境中，到處都有大氣壓力的作用。（２）絕對壓力液體、氣體或蒸汽所處空間的全部壓力。工程上所用的壓力指示值，大多為表壓力。它是絕對壓力和大氣壓力之差，即：當(dāng)被測壓力低于大氣壓力時(shí)，則稱為負(fù)壓力（或真空度）。它是大氣壓力與絕對壓力之差，即：返回上一頁下一頁２.１概述此時(shí)，常用ｍｍＨ２Ｏ或ｍｍＨｇ表示。它們之間的關(guān)系如圖２．２所示。２.１.２壓力儀表的分類壓力測量儀表的品種、規(guī)格甚多，分類方法也不少，常用而又比較合理的分類方法是按儀表的工作原理把壓力測量儀表分為三類，如表２．２所示。返回上一頁２.２液柱式壓力計(jì)液柱式壓力計(jì)是以液體靜力學(xué)原理為基礎(chǔ)的。常見的有Ｕ形管壓力計(jì)、單管壓力計(jì)等。它們一般采用水銀或水為工作液，常用于測量低壓、負(fù)壓或壓力差。也可作為校驗(yàn)其他儀表（如差壓計(jì)）的標(biāo)準(zhǔn)表。其主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜，使用方便，精度也高；但易碎，不耐壓，讀數(shù)不便，體積較大，難以實(shí)現(xiàn)自動記錄和遠(yuǎn)距傳示。２.２.１U形液柱壓力計(jì)Ｕ形液柱壓力計(jì)，是由一“Ｕ”字形的玻璃管構(gòu)成的，如圖２．３（ａ）所示。它的一端接觸被測壓力，而另一端則與大氣相通，這樣便可由左右兩邊管內(nèi)液面高度差h測知被測壓力p（表壓）的數(shù)值。返回下一頁２.２液柱式壓力計(jì)根據(jù)靜力平衡原理，由圖２．３（ａ）可知，Ｕ形管兩邊管內(nèi)液柱差h與被測壓力和的關(guān)系為：即可見Ｕ形管內(nèi)的液柱差h與被測差壓或壓力成正比。被測壓力的表壓值可用已知工作液高度h的毫米數(shù)來表示，如ｍｍＨｇ或ｍｍＨ２Ｏ。Ｕ形液柱壓力計(jì)的測量準(zhǔn)確度受讀數(shù)精度和工作液體毛細(xì)作用的影響，絕對誤差可達(dá)１ｍｍ。返回上一頁下一頁２.２液柱式壓力計(jì)２.２.２單管液柱壓力計(jì)如果把Ｕ形管的一個(gè)管改換成大直徑的杯，即成為單管液柱壓力計(jì)，如圖２．３（ｂ）所示。由于大杯直徑遠(yuǎn)大于單管直徑，所以單管液柱壓力計(jì)比Ｕ形管液柱壓力計(jì)的靈敏度高；由于單管液柱壓力計(jì)使用時(shí)只需進(jìn)行一次讀數(shù)，所以讀數(shù)的絕對誤差可比Ｕ形液柱壓力計(jì)減少一半，即不大于０．５ｍｍ。２.２.３斜管液柱壓力計(jì)如果將單管液柱壓力計(jì)的單管傾斜放置，便可成為斜管液柱壓力計(jì)，如圖２．３（ｃ）所示。由于Ｌ的讀數(shù)標(biāo)尺連同單管一起被傾斜放置，可以使刻度標(biāo)尺的分度間距放大，它可以測量到１／１０毫米水柱的微壓。返回上一頁２.３彈性式壓力計(jì)２.３.１彈性元件彈性式壓力計(jì)是以彈性元件受壓后所產(chǎn)生的彈性變形為測量基礎(chǔ)的。根據(jù)測壓范圍的不同，常用的有膜片（分平膜片與波紋膜片）、膜盒（分單膜盒與雙膜盒）、波紋管（分單波紋管與雙波紋管）、彈簧管（分單圈彈簧管與多圈彈簧管），其外觀如圖２．４所示。膜片、膜盒與波紋管等元件多用于微壓和低壓的測量；單圈彈簧管（亦稱波登管）和多圈彈簧管，可用于高（多圈彈簧管壓力計(jì)最高測量范圍為１６ＭＰａ）、中、低壓直到真空度的測量。返回下一頁２.３彈性式壓力計(jì)２.３.２彈簧管壓力表單圈彈簧管壓力表（簡稱彈簧管壓力表）的測量范圍極廣，品種規(guī)格繁多，除普通彈簧管壓力表外，還有耐腐蝕的氨用壓力表和禁油的氧用壓力表。它們的外形和結(jié)構(gòu)都很相似。彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu)如圖２．５所示。彈簧管壓力表主要是由一端面封閉（稱自由端）并彎成圓弧形的扁圓（或橢圓）空心管子和一組傳動放大機(jī)構(gòu)（簡稱機(jī)芯，它包括拉桿、扇形齒輪、中心齒輪）及指示機(jī)構(gòu)（包括指針、面板上的分度標(biāo)尺）所組成。返回上一頁下一頁２.３彈性式壓力計(jì)被測壓力由接頭９通入，迫使彈簧管１的自由端Ｂ向右上方擴(kuò)張。自由端Ｂ的彈性變形位移通過拉桿２使扇形齒輪３作逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動中心齒輪４作順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，使與中心齒輪同軸的指針５也作順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，從而在面板６的刻度標(biāo)尺上顯示出被測壓力犘的數(shù)值。由于自由端的位移與被測壓力之間具有比例關(guān)系，因此彈簧管壓力表的刻度標(biāo)尺是線性的。由于彈簧管受壓后，自由端的位移量很小，因此，必須用一傳動放大機(jī)構(gòu)（機(jī)芯）將自由端的位移放大，以提高儀表的靈敏度。由圖２．５可知，指針５的位移是經(jīng)兩次放大而實(shí)現(xiàn)的。第一次放大利用扇形齒輪３因拉桿１的拉動而繞支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，它的兩個(gè)端點(diǎn)（２與３上的質(zhì)點(diǎn)）移動了不同的弧長而實(shí)現(xiàn)的；第二次放大則是中心齒輪４的節(jié)圓直徑遠(yuǎn)小于扇形齒輪３的節(jié)圓直徑之故。返回上一頁下一頁２.３彈性式壓力計(jì)游絲７用來克服因扇形齒輪３和中心齒輪４間的間隙而產(chǎn)生的儀表變差。改變調(diào)整螺釘８的位置（即改變機(jī)械傳動的放大系數(shù)），可以實(shí)現(xiàn)壓力表量程的調(diào)整。彈簧管的材料，隨被測介質(zhì)的性質(zhì)和被測壓力的高低而不同，一般是當(dāng)p＜２２ＭＰａ時(shí)，采用磷青銅；當(dāng)p＜２０ＭＰａ時(shí)，采用不銹鋼或合金鋼。但是，選用壓力表時(shí)，還必須注意被測介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，例如測量氨氣壓力時(shí)，必須采用不銹鋼彈簧管，測量氧氣壓力時(shí)，則嚴(yán)禁沾有油脂，否則將有爆炸危險(xiǎn)。在化工生產(chǎn)過程中，常常需要把壓力控制在某一范圍內(nèi)，即當(dāng)壓力低于或高于給定范圍時(shí)，可能發(fā)生危險(xiǎn)。這時(shí)就應(yīng)采用帶有報(bào)警或控制觸點(diǎn)的壓力表。將普通彈簧管壓力表稍加變化，便可成為電接點(diǎn)信號壓力表，它能在壓力偏離給定范圍時(shí)，及時(shí)發(fā)出信號，以提醒操作人員注意或通過中間繼電器實(shí)現(xiàn)壓力的自動控制。返回上一頁下一頁２.３彈性式壓力計(jì)圖２．６是電接點(diǎn)信號壓力表的結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖。壓力表指針上有動觸點(diǎn)２，表盤上另有兩個(gè)可調(diào)節(jié)的指針，上面分別有靜觸點(diǎn)１和４。當(dāng)壓力超過上限給定數(shù)值（此數(shù)值由靜觸點(diǎn)４的指針位置確定）時(shí)，動觸點(diǎn)２和靜觸點(diǎn)４接觸，紅色信號燈５的電路被接通，使紅燈發(fā)亮，若壓力低到下限給定數(shù)值時(shí)，動觸點(diǎn)２與靜觸點(diǎn)１接觸，接通了綠色信號燈３的電路。靜觸點(diǎn)１，４的位置可根據(jù)需要靈活調(diào)節(jié)。返回上一頁下一頁２.３彈性式壓力計(jì)２.３.３膜式壓力表膜片和膜盒也常常被用作壓力測量的彈性元件，從而構(gòu)成膜片壓力表和膜盒壓力表，其外形如圖２．７所示。膜盒壓力表主要用于測量較低壓力或負(fù)壓的氣體壓力，壓力測量范圍為－２０～４０ｋＰａ，儀表的精度等級一般為１．５～２．５級。膜片壓力表的工作原理與膜盒壓力表相近，測量精度也差不多，但膜片壓力表的可測壓力范圍較寬，最高可達(dá)２．５ＭＰａ。另外，作為彈性元件的膜片常常和其他轉(zhuǎn)換元件一起使用構(gòu)成電遠(yuǎn)傳式壓力儀表。返回上一頁２.４電測式壓力儀為適應(yīng)生產(chǎn)過程中壓力信號遠(yuǎn)距離傳送和顯示的需要，常在彈簧管壓力表中附加一些變換裝置，把彈簧管自由端的機(jī)械位移轉(zhuǎn)換為某些電量的變化，從而構(gòu)成各種類型壓力表，如電阻式、電感式、霍爾片式等。但是，這類壓力表都是先經(jīng)彈簧管把壓力變換成位移后再轉(zhuǎn)換為電量而進(jìn)行測量的。所以，它們不能適應(yīng)快速變化的脈動壓力和高真空、超高壓等場合下進(jìn)行測量的需要，因而出現(xiàn)了另一類電氣式壓力儀表，如電容式、擴(kuò)散硅式差壓變送器等。現(xiàn)就上述兩種類型各舉一例加以介紹。返回下一頁２.４電測式壓力儀２.４.１電容式差壓變送器電容式差壓變送器由電容式測量膜盒和轉(zhuǎn)換電路組成。電容式測量膜盒是將差壓的變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化。圖２．８所示是電容式差壓變送器。測量膜盒內(nèi)充以填充液（硅油），中心感應(yīng)膜片１１（可動電極）和其兩邊弧形固定電極分別形成電容C1和C2。當(dāng)被測壓力加在測量膜片上后，通過腔內(nèi)填充液的液壓傳遞，將被測壓力差引入到中心感應(yīng)膜片，使中心感應(yīng)膜片產(chǎn)生位移，因而使中心感應(yīng)膜片與兩邊弧形固定電極的間距不再相等，從而使?fàn)茫焙蜖茫驳碾娙萘坎辉傧嗟?，通過轉(zhuǎn)換部分的檢測和放大，將電容的變化量轉(zhuǎn)換為直流電流信號輸出。電容式差壓變送器的作用就是將不同范圍的差壓轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的４～２０ｍＡ的直流電信號輸出。不同的測壓范圍可通過差壓變送器的調(diào)零和調(diào)量程的方法實(shí)現(xiàn)，當(dāng)壓力變化較大時(shí)，需換不同測壓范圍的變送器。返回上一頁下一頁２.４電測式壓力儀電容式差壓變送器的精度較高，由于它的結(jié)構(gòu)能經(jīng)受振動和沖擊作用，其可靠性、穩(wěn)定性高。當(dāng)測量膜盒的兩側(cè)通以不同壓力時(shí)，便可以用來測量差壓、液位等參數(shù)。２.４.２擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器壓阻式傳感器是利用半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)和集成電路技術(shù)制成的傳感器。它具有靈敏度高、動態(tài)響應(yīng)快、測量精度高、穩(wěn)定性好、工作溫度范圍寬、易于小型化、能夠進(jìn)行批量生產(chǎn)、使用方便等一系列特點(diǎn)。壓阻式傳感器現(xiàn)已生產(chǎn)出多種壓力傳感器、加速度傳感器，并廣泛應(yīng)用于石油、化工、礦山冶金、航空航天、機(jī)械制造、水文地質(zhì)、船舶、醫(yī)療等科研及工程領(lǐng)域。返回上一頁下一頁２.４電測式壓力儀１．壓阻效應(yīng)單晶硅材料在受到力的作用后，其電阻率將隨作用力而變化，這種物理現(xiàn)象稱壓阻效應(yīng)。半導(dǎo)體材料電阻的變化率ΔR／R主要由Δρ／ρ引起，所以可以用下式表示：返回上一頁下一頁２.４電測式壓力儀式中πＬ———壓阻系數(shù)；σ———應(yīng)力；ρ———半導(dǎo)體材料的電阻率。在彈性變形限度內(nèi)，硅的壓阻效應(yīng)是可逆的，即在應(yīng)力作用下硅的電阻發(fā)生變化，而當(dāng)應(yīng)力除去時(shí)，硅的電阻又恢復(fù)到原來的數(shù)值。２．?dāng)U散硅壓阻式壓力傳感器利用集成電路工藝直接將硅平膜片制作在一個(gè)基片上，硅平膜片上的擴(kuò)散電阻通常構(gòu)成橋式測量電路，相對的橋臂電阻是對稱布置。壓阻式壓力傳感器的外形及結(jié)構(gòu)示意圖２．９所示。返回上一頁下一頁２.４電測式壓力儀圖２．９中，硅膜片兩邊有兩個(gè)壓力腔。一個(gè)是和被側(cè)壓力相連接的高壓腔，另一個(gè)是低壓腔，通常和大氣相通。當(dāng)膜片兩邊存在壓力差時(shí)，阻值發(fā)生變化，電橋失去平衡，其輸出的電壓與膜片兩邊壓力成正比。擴(kuò)散硅式壓力傳感器的電路原理圖如圖２．１０所示。圖中是不平衡電橋供電恒流源，時(shí)，I1,I2分為兩個(gè)橋壁電流，I1=I2=0.5mA時(shí)，RA、RB、RC、RD為應(yīng)變電阻。返回上一頁２.５壓力表的選擇與安裝為使化工生產(chǎn)中的壓力測量和控制安全、經(jīng)濟(jì)、合理，正確地選用、安裝壓力測量儀表是十分重要的環(huán)節(jié)。２.５.１壓力表的選用壓力表的選用應(yīng)根據(jù)使用要求，針對具體情況做具體分析。在滿足工藝技術(shù)要求的前提下，做到合理地選擇種類、型號、量程和精度等級。有時(shí)還需考慮是否帶有報(bào)警、遠(yuǎn)傳變送等附加裝置。選用依據(jù)主要有：①工藝生產(chǎn)過程對壓力測量的要求。例如，壓力測量精度、被測壓力的高低、以及對附加裝置的要求等。②被測介質(zhì)的性質(zhì)。例如，被測介質(zhì)的溫度高低、黏度大小、是否易燃易爆等。③現(xiàn)場環(huán)境條件。例如，高溫、腐蝕、潮濕、振動等。返回下一頁２.５壓力表的選擇與安裝除此以外，對彈性式壓力表，為了保證彈性元件能在彈性變形的安全范圍內(nèi)可靠地工作，在選擇壓力表量程時(shí)，必須根據(jù)被測壓力的性質(zhì)（壓力變化的快慢）留有足夠的余地。一般在被測壓力較穩(wěn)定的情況下，最大壓力值應(yīng)不超過滿量程的３／４，在被測壓力波動較大情況下，最大壓力值應(yīng)不超過滿量程的２／３。在測量高壓時(shí)，最大壓力值應(yīng)不超過滿量程的１／２。為保證測量精度，被測壓力的最小值應(yīng)不低于滿量程的１／３。２.５.２壓力表的安裝壓力表的安裝一般應(yīng)考慮以下幾個(gè)問題：１．測壓點(diǎn)的選擇原則①測壓點(diǎn)要選在被測介質(zhì)作直線流動的直管段上，不可選在管路拐彎、分岔、死角或能形成旋渦旋地方。返回上一頁下一頁２.５壓力表的選擇與安裝②測量流動介質(zhì)時(shí)，導(dǎo)壓管應(yīng)與介質(zhì)流動方向垂直，管口與器壁應(yīng)平齊，并且不能有毛刺。③測量液體時(shí)，取壓點(diǎn)應(yīng)在管道下部，測量氣體時(shí)，取壓點(diǎn)應(yīng)在管道上部。２．引壓管的敷設(shè)①引壓管應(yīng)粗細(xì)合適，一般內(nèi)徑為６～１０ｍｍ，長度應(yīng)盡可能短，最長不得超過５０ｍ。②引壓管水平安裝時(shí)應(yīng)保證有１∶１０～１∶２０的傾斜度，以利于積存于其中的液體或氣體排出。③如果被測介質(zhì)易冷凝或凍結(jié)，則必須加裝伴熱管，并進(jìn)行保溫。④當(dāng)測量液體壓力時(shí)，在引壓系統(tǒng)最高處應(yīng)裝設(shè)集氣器，當(dāng)測量氣體壓力時(shí)，在引壓系統(tǒng)最低處應(yīng)裝設(shè)水分離器；當(dāng)被測介質(zhì)有可能產(chǎn)生沉淀物析出時(shí)，在儀表前應(yīng)加裝沉降器。返回上一頁下一頁２.５壓力表的選擇與安裝３．壓力表的安裝①壓力表應(yīng)安裝在能滿足規(guī)定的使用環(huán)境條件和易于觀察檢修的地方。②應(yīng)盡量避免溫度變化對儀表的影響，當(dāng)測高溫氣體或蒸汽壓力時(shí)，應(yīng)加裝轉(zhuǎn)冷凝器，如圖２．１１所示。③測量有腐蝕性或黏度較大、有結(jié)晶、沉淀等介質(zhì)壓力時(shí)，應(yīng)優(yōu)選帶隔離膜的壓力表或遠(yuǎn)傳膜片密封變送器，如圖２．１２所示。④在有振動的情況下使用儀表，則應(yīng)加裝減振器。⑤當(dāng)被測壓力（如泵、壓縮機(jī)的出口壓力）波動劇烈和頻繁時(shí)，應(yīng)裝緩沖器或阻尼器。返回上一頁下一頁２.５壓力表的選擇與安裝⑥壓力表的連接處，應(yīng)根據(jù)被測壓力的高低和介質(zhì)性質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)牟牧?，作為密封墊片，以防泄漏。一般低于８０℃及２ＭＰａ時(shí)，用牛皮或橡皮墊片；３５０℃～４５０℃及５ＭＰａ以下時(shí)，用石棉或鋁墊片，溫度及壓力更高（５ＭＰａ以上）用退火紫銅或墊片。測量氧氣壓力時(shí)，不能使用浸油墊片、有機(jī)化合物墊片；測量乙炔壓力時(shí)，不得使用銅墊片。因?yàn)樗鼈兙邪l(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。⑦取壓口到壓力表之間應(yīng)裝有切斷閥，以備檢修壓力表時(shí)使用。切斷閥應(yīng)裝設(shè)在靠近取壓口的地方，如圖２．１１所示。需要進(jìn)行現(xiàn)場校驗(yàn)和經(jīng)常沖洗引壓導(dǎo)管的地方，切斷閥可改用三通開關(guān)。⑧當(dāng)被測壓力較小，而壓力表與取壓口又不在同一高度時(shí)，對由此高度差而引起的測量誤差應(yīng)按△P=±Hρg進(jìn)行修正。式中h為高度差，ρ為導(dǎo)壓管中介質(zhì)的密度，g為重力加速度。返回上一頁下一頁２.５壓力表的選擇與安裝⑨儀表必須垂直安裝。如果裝在室外時(shí)，還應(yīng)加保護(hù)罩。⑩為安全起見，測量高壓的儀表除選用外殼有通氣孔外，安裝時(shí)表殼應(yīng)向墻壁或無人通過之處，以防發(fā)生意外。【例題２-１】某反應(yīng)器壓力控制指標(biāo)為１５ＭＰａ，要求指示誤差不超過±０．５ＭＰａ，現(xiàn)在用一只刻度范圍為０～２５ＭＰａ，精度為２．５級的壓力表，問它可否滿足要求？為什么？應(yīng)選用什么級別的表？解：（１）２．５級精度刻度范圍為０～２５ＭＰａ的壓力表允許的最大絕對誤差ΔＭ＝最大引用誤差×（標(biāo)尺上限值－標(biāo)尺下限值）＝２．５％×（２５－０）＝０．６２５（ＭＰａ）＞０．５（ＭＰａ）不能滿足工藝要求。返回上一頁下一頁２.５壓力表的選擇與安裝（２）以工藝要求的±０．５ＭＰａ為壓力表允許的最大絕對誤差ΔＭ＝０．５ＭＰａ故應(yīng)選一只０～２５ＭＰａ，精度為１．５級的壓力表。返回上一頁技能訓(xùn)練１彈簧管壓力表的認(rèn)識與校驗(yàn)訓(xùn)練目標(biāo)（１）熟悉彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu)和工作原理；（２）掌握校驗(yàn)彈簧管壓力表的方法；（３）掌握儀表的定級。訓(xùn)練裝置（準(zhǔn)備）（１）壓力表校驗(yàn)器或活塞式壓力計(jì)一臺；（２）標(biāo)準(zhǔn)彈簧管壓力表（０．４級）一只；（３）普通彈簧管壓力表一只；（４）３００ｍｍ扳手和２００ｍｍ扳手各一把；（５）螺絲刀一把；（６）起針器一個(gè)；（７）鋼絲鉗一把。彈簧管壓力表校驗(yàn)連接如圖２．１３所示。返回下一頁訓(xùn)練內(nèi)容選擇一只精度為１．５級（或２．５級）的普通彈簧管壓力表作被校表，用“標(biāo)準(zhǔn)表比較法”鑒定它的基本誤差、變差和零位偏差，對指針偏轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性（要求指針在偏轉(zhuǎn)過程中不得有停滯或跳動）及輕敲表殼位移量（不得超過允許絕對誤差的一半）也應(yīng)進(jìn)行檢查。在全標(biāo)尺范圍內(nèi)，總的校驗(yàn)點(diǎn)一般不得少于五點(diǎn)。訓(xùn)練步驟（要領(lǐng)）（１）把壓力表校驗(yàn)器平放在便于操作的工作臺上。（２）注入工作液。技能訓(xùn)練１彈簧管壓力表的認(rèn)識與校驗(yàn)返回上一頁下一頁技能訓(xùn)練１彈簧管壓力表的認(rèn)識與校驗(yàn)工作液一般應(yīng)根據(jù)被校表的測量范圍和種類而定。被校表的測量上限在５．９ＭＰａ以上者，用蓖麻油；反之，可用無酸變壓器油；當(dāng)被校表為氧表時(shí)，則應(yīng)用甘油與酒精混合液。為使工作液順利注入壓力表校驗(yàn)器，須先開針閥４、手輪７，把手搖泵活塞推到底部，旋開油杯閥，揭開油杯蓋，將工作液注滿油杯２。關(guān)閉針閥４，反方向轉(zhuǎn)動手輪７，將工作液吸入手搖泵內(nèi)（此時(shí)油杯內(nèi)仍應(yīng)有適量工作液）蓋上油杯蓋，裝上油杯閥。４．排除傳壓系統(tǒng)內(nèi)的空氣關(guān)閉油杯閥，打開針閥４，適當(dāng)搖動手輪７，直至看刻兩壓力表接頭處有工作液即將溢出時(shí)，關(guān)閉針閥４，打開油杯閥，反向旋轉(zhuǎn)手輪７，給手搖泵補(bǔ)足工作液，再關(guān)閉油杯閥。返回上一頁下一頁技能訓(xùn)練１彈簧管壓力表的認(rèn)識與校驗(yàn)５．校驗(yàn)將標(biāo)準(zhǔn)壓力表和被校壓力表分別裝在壓力表校驗(yàn)器左右兩個(gè)接頭螺母３上，打開針閥４，用手搖泵１加壓即可進(jìn)行壓力表的校驗(yàn)。校驗(yàn)時(shí)，先檢查零位偏差，如合格，則可在被校表測量范圍的３５％、５０％、７５％三處做線性刻度校驗(yàn)，如合格，即可校驗(yàn)各校驗(yàn)點(diǎn)，并在刻度上限做耐壓檢定３分鐘（精密壓力表為５分鐘，彈性元件重新焊接后為１０分鐘）。每個(gè)校驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)分別在輕敲表殼前后進(jìn)行兩次讀數(shù)，然后記錄各校驗(yàn)點(diǎn)處被校表的指示值（以輕敲表殼后的示值為準(zhǔn)）和標(biāo)準(zhǔn)表的示值及輕敲位移量。接著以同樣方式做反行程校驗(yàn)和記錄。返回上一頁下一頁技能訓(xùn)練１彈簧管壓力表的認(rèn)識與校驗(yàn)６．零點(diǎn)、量程調(diào)整（１）零點(diǎn)的調(diào)整當(dāng)彈簧管壓力表未輸入被測壓力時(shí)，其指針應(yīng)對準(zhǔn)表盤零位刻度線，否則，可用特制的取針器將指針取下對準(zhǔn)零位刻度線，重新固定。對有零位限制釘?shù)谋?，一般要在第一個(gè)有數(shù)字的刻度線處取、裝指針，以進(jìn)行零位調(diào)整。（２）量程的調(diào)整如果壓力表的零點(diǎn)已調(diào)準(zhǔn)，當(dāng)測量上限時(shí)其示值超差，則應(yīng)進(jìn)行量程調(diào)整。其做法是調(diào)整扇形齒輪與拉桿的連接位置，以改變圖２．１４中OB的長短，即可調(diào)量程。要結(jié)合零位調(diào)整反復(fù)數(shù)次才能奏效。返回上一頁下一頁上一頁下一頁返回上一頁下一頁技能訓(xùn)練１彈簧管壓力表的認(rèn)識與校驗(yàn)數(shù)據(jù)處理１．原始數(shù)據(jù)填入表２．３２．誤差運(yùn)算計(jì)算被校表的引用誤差、變差，畫出壓力表的校正曲線，判斷被校表是否合格（定級）。思考與分析（１）為什么要排除壓力表校驗(yàn)器內(nèi)的空氣？（２）為什么要求輕敲表殼時(shí)，儀表示值變動不應(yīng)超過允許絕對誤差的一半？返回上一頁下一頁技能訓(xùn)練１彈簧管壓力表的認(rèn)識與校驗(yàn)拓展型訓(xùn)練（線性的調(diào)整）在校驗(yàn)壓力表的過程中，發(fā)現(xiàn)在量程前半部分示值誤差為正（或負(fù)），后半部分示值誤差為負(fù)（或正），且超差。這表明線性關(guān)系不好。對此，應(yīng)進(jìn)行線性調(diào)整。辦法是松開固定機(jī)芯的螺絲，適當(dāng)轉(zhuǎn)動機(jī)芯，以改變扇形齒輪與拉桿的夾角，順時(shí)針轉(zhuǎn)機(jī)芯，夾角變小，將產(chǎn)生前快后慢；逆時(shí)針轉(zhuǎn)機(jī)芯則相反。一般示值為測量范圍的一半，扇形齒輪與拉桿夾角為９０°時(shí)，線性最好。返回上一頁技能訓(xùn)練２壓力變送器的認(rèn)識與校驗(yàn)

訓(xùn)練目標(biāo)（１）認(rèn)識各種壓力變送器的外形、結(jié)構(gòu)和信號輸入、輸出的位置；（２）掌握壓力變送器校驗(yàn)的方法。訓(xùn)練裝置（準(zhǔn)備）（１）壓力發(fā)生裝置一套；（２）直流穩(wěn)壓電源一臺（０～３０ＶＤＣ）；（３）智能型壓力變送器一臺（若有其他壓力、差壓變送器也可展示）；（４）數(shù)字電壓表一臺；（５）標(biāo)準(zhǔn)電阻箱一臺；（６）導(dǎo)線若干，鉗子、螺絲刀各一把。返回下一頁技能訓(xùn)練２壓力變送器的認(rèn)識與校驗(yàn)

訓(xùn)練內(nèi)容（１）認(rèn)識壓力變送器結(jié)構(gòu)，熟悉各調(diào)節(jié)螺釘?shù)奈恢煤陀猛荆唬ǎ玻┱{(diào)整儀表的零點(diǎn)和量程；（３）儀表的精度校驗(yàn)；（４）進(jìn)行零點(diǎn)遷移；（５）量程調(diào)整。返回上一頁下一頁技能訓(xùn)練２壓力變送器的認(rèn)識與校驗(yàn)

訓(xùn)練步驟（要領(lǐng)）１．認(rèn)識壓力（差壓）變送器仔細(xì)觀察各種壓力變送器的外表、銘牌，學(xué)會從外部辨認(rèn)儀表的類型。查找各變送器輸入、輸出信號的位置。打開儀表外殼，大體認(rèn)識內(nèi)部結(jié)構(gòu)，找到調(diào)零點(diǎn)、調(diào)量程的擋位和調(diào)整螺釘。２．調(diào)校接線電容式差壓變送器校驗(yàn)接線如圖２．１５所示。３．調(diào)校接線后，通電，打開氣源，進(jìn)行零點(diǎn)和量程的調(diào)整。返回上一頁下一頁技能訓(xùn)練２壓力變送器的認(rèn)識與校驗(yàn)

（１）關(guān)閥６，打開閥７和閥８，使正負(fù)壓室都通大氣，差壓信號為零時(shí)，調(diào)整零點(diǎn)螺釘，使電壓表讀數(shù)為１．０００±０．００４ＶＤＣ。（２）關(guān)閥７，打開閥６，用定值器加壓至儀表測量上限，調(diào)整量程螺釘，使電壓表讀數(shù)為５．０００±０．００４ＶＤＣ。注意：在差壓不變時(shí)，零點(diǎn)和量程螺釘都是順時(shí)針輸出增加，逆時(shí)針輸出減小。反復(fù)調(diào)整零點(diǎn)