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复习引入：,1、检测仪表的组成：检测元件+变换放大机构+显示,2、仪表的测量范围和量程：,3、测量误差的分类与计算：,4、仪表精度的确定和选择：,本章主要学习四大参数的常用检测原理。,1. 5,1. 5,一、概述,2 压力检测及仪表,压力定义：单位面积所受的作用力。,公式：,标准单位：Pa ( N/m2 ),kPa MPa,压力表示方法：,绝对压力 P绝,绝对零压力线,大气压力线 P大,P绝,P绝,表压力 P表 P绝 P大,P表,负压力 P负 P绝 P大 （真空度）,P负,压力仪表可分为四大类:,液柱式压力计 ：实验室用 弹性式压力计 ：工业用 电气式压力计：工业用 活塞式压力计：用砝码 重量与被测压力相平衡。 作标准表,二、弹簧管压力表,（一）检测原理,利用弹性元件受压产生变形，其变形位移量与所受压力成正比。,P =CS,（二）弹簧管压力表的结构,弹簧管,传送放大机构,显示装置,a、弹簧管,压力传感器,是一根弯成2700圆弧的截面为椭圆形的空心金属管子。,固定端 O：输入压力P,O,自由端 Q：产生位移X,Q,X,P X,X = K1P,或 = K2P,b、传送放大机构,拉杆使扇形齿轮偏转,扇形齿轮半径中心齿轮半径,游丝：,克服变差,X , =K2 X,经过二级放大,调整螺钉：可进行量程调整,c、显示装置,指针：,刻度盘：,0270O,结构简单、方便、便宜、测量范围广，用途广泛， 可增附加机构（记录、报警等）。,（三）特点：,三、电气式压力计,利用霍尔效应将由压力引起的弹性元件的 位移转变成电势。,其大小为： VH=RHIB,RH霍尔常数， 与材料、几何尺寸有关。,1、霍尔片式,霍尔效应：将两端通有电流I 的霍尔片（半导体）放入磁场B中，由于受电磁力的作用，在霍尔片另外两端有电势产生，这就是霍尔电势。,当电流I和RH不变时，VH与B成正比。,而B的分布呈线性的非均匀状，当霍尔片处于磁场中的 不同位置时，所受的B不同，即可得与弹簧自由端位移 成比例的霍尔电势。,1、工作原理,动作过程：,Fi,反馈线圈,Mf,Mi,F1,F2,Pi膜盒(A),主杠杆,矢量机构,推板上移,副杠杆,检测片S,位移检测放大输出I0,2、力平衡式差压变送器,深度负反馈：,当F、C为常数时， I0与Pi成线性， 改变F(C)可改变仪表量程。,I0与Pi的关系式？,3、电容式压力（差压）变送器,1、结构,测量部分,转换部分,差压 C,将C电流（420mA）。,感压膜片,隔离膜片,测量部分,低压室,高压室,硅油（阻尼）,引线,弧形电极,弧形电极,隔离膜片,S,So,Ci1 Ci2,2、测量部分工作原理,通过隔离膜片将差压（压力）传递至感压膜片，使其产生位移,C,S =KPX,当PX=0时，Ci1= Ci2 C=0,当PX0时，Ci1=,Ci2=,当S很小时，C与S成线性关系。,C=,四、智能型压力变送器,特点：精度高（0.1级），量程范围广（100：1），时间常数可调（036S），通过手持通信器编制各种程序，可对现场变送器进行参数的设定、零点量程的调整、修正、补偿、自诊断，使用维护方便，可直接与计算机联系。,智能式差压变送器的硬件构成,HART协议：,一条电缆中同时传输模拟和数字信号(FSK信号)。,模拟信号,+0.5mA,0.5mA,1200HZ,“”,2200HZ,“0”,存贮器：存放系统程序，功能模块和数据，传感器、变送器特性,通信电路：,输出FSK信号，同时对模拟信号进行监测，实现二进制数字信号与FSK之间的转换。,手操器：,参数设定，量程、零点调整，输入输出信号选择， 单位选择。阻尼时间常数设定，自诊断。,五、弹簧管压力表的选择及安装,（一）压力表的选用,（1）仪表量程：根据被测压力的大小。,Pmax2/3（ P刻max P刻min ） P刻min,P min 1/3（ P刻max P刻min ） P刻min,（2）仪表精度：根据生产允许的最大检测误差。,（3）仪表种类、型号：根据被测介质性质、现场环境条件。,二、压力计的安装,直线段，取压点与流动方向垂直，连接处无毛刺，测液体时，取压点在管道下半部，在最高点装集气器；测气体时，取压点在管道上半部，在最低点装气液分离器。,（1）测压点的选择,长度：350m，内径：610mm。装切断阀和伴热管,压力计与管道不在同一水平时，应进行修正。,（2）导压管,（3）压力计,测量氨气：弹簧管用不锈钢，不能用铜；测氧气：严禁沾有油脂以免爆炸；测量乙炔：禁止用铜垫片。,测量特殊介质（高温、腐蚀、粘性）时，采取相应措施；,小结及作业：,压力的表示方法及分类 弹簧管压力表的原理及结构 电容式压力（差压）变送器的原理及结构 弹簧管压力表的选用及安装,作业：1、P93 24题,思考：为什么弹簧管的横截面是椭圆？能否用圆形？,2、说明电容式差压变送器的测量部分的原理？ 如何保证输入输出成线性关系？,
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