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Technical articles美國Amv壓力計的應用
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測量流體壓力的儀器。通常都是將被測壓力與某個參考壓力(如大氣壓力或其他給定壓力)進行比較,因而測得的是相對壓力或壓力差。按工作原理不同可分為液柱式、彈性式和傳感器式3種形式。液柱式如U型管壓力計、排管壓力計等,是根據流體靜力學原理將壓力信號轉變為液柱高度信號,常使用水、酒精或水銀作為測壓工質。彈性式如包登管壓力計,將壓力信號轉變為彈性元件的機械變形量,以指針偏轉的方式輸出信號。工業系統中多使用此類壓力計。壓力傳感器的原理是將壓力信號轉變為某種電信號,如應變式,通過彈性元件變形而導致電阻變化;壓電式,利用壓電效應等。液柱式壓力計結構簡單,靈敏度和精確度都高,常用于校正其他類型壓力計,缺點是體積大、反應慢、難于自動測量。彈性式壓力計使用方便、測壓范圍大,但精度較低,同樣不能自動測量。各種壓力傳感器均能小型化,比較精確和快速測量,尤能測量動態壓力,實現多點巡回檢測、信號轉換、遠距離傳輸、與計算機相連接、適時處理等,因而得到迅速發展和廣泛應用。
壓力計的安裝要求
壓力計的安裝
1.測壓點的選擇 應能反映被測壓力的真實大小。
① 要選在被測介質直線流動的管段部分,不要選在管路拐彎、分叉、死角或其他易形成漩渦的地方。
② 測量流動介質的壓力時,應使取壓點與流動方向垂直,取壓管內端面與生產設備連接處的內壁應保持平齊,不應有凸出物或毛刺。
③ 測量液(氣)體壓力時,取壓點應在管道下(上)部,使導壓管內不積存氣(液)體。
2.導壓管鋪設
① 導壓管粗細要合適,一般內徑為6~10mm,長度應盡可能短,最長不得超過50m,以減少壓力指示的遲緩。如超過50m,應選用能遠距離傳送的壓力計。
② 導壓管水平安裝時應保證有1:10~1:20的傾斜度,以利于積存于其中之液體(或氣體)的排出。
③ 當被測介質易冷凝或凍結時,必須加設保溫伴熱管線。
④ 取壓口到壓力計之間應裝有切斷閥,以備檢修壓力計時使用。切斷閥應裝設在靠近取壓口的地方。
2. 壓力計的安裝
①壓力計應安裝在易觀察和檢修的地方。
②安裝地點應力求避免振動和高溫影響。
③測量蒸汽壓力時,應加裝凝液管,以防止高溫蒸汽直接與測壓元件接觸[圖3-17(a)〕;對于有腐蝕性介質的壓力測量,應加裝有中性介質的隔離罐,右圖(b)表示了被測介質密度ρ2大于和小于隔離液密度ρ1的兩種情況。
④壓力計的連接處,應根據被測壓力的高低和介質性質,選擇適當的材料,作為密封墊片,以防泄漏。
⑤當被測壓力較小,而壓力計與取壓口又不在同一高度時,對由此高度而引起的測量誤差應按Δp=±Hρg進行修正。式中H為高度差,ρ為導壓管中介質的密度,g為重力加速度。
⑥為安全起見,測量高壓的壓力計除選用有通氣孔的外,安裝時表殼應向墻壁或無人通過之處,以防發生意外。
壓力測量方法
1、彈性力平衡方法
基于彈性元件的彈性變形特性進行測量。彈性元件受到被測壓力作用而產生變形,而因彈力變形產生的彈性力與被測壓力相平衡。測出彈性元件變形的位移就可測出彈性力。此類壓力計有彈簧管壓力計、波紋管壓力計、膜式壓力計等。
2、重力平衡方法
主要有活塞式和液柱式?;钊綁毫τ嬍菍⒈粶y壓力轉換成活塞上所加平衡砝碼的質量來進行測量的,測量精度高,測量范圍寬,性能穩定可靠,一般作為標準型壓力檢測儀表來校驗其他類型的測壓儀表。液柱式壓力計是根據流體靜力學原理,將被測壓力轉換成液柱高度進行測量的,最典型的是U形管壓力計,結構簡單且讀數直觀。
3、機械力平衡方法
其原理是將被測壓力變換成一個集中力,用外力與之平衡,通過測量平衡時的外力來得到被測壓力。機械力平衡方法較多用于壓力或差壓變送器中,精度較高,但結構復雜。
4、物性測量方法
基于在壓力作用下測壓元件的某些物理特性發生變化的原理,如電氣式壓力計、振頻式壓力計、光纖壓力計、集成式壓力計等。
壓力檢測儀表的檢測方法
1、液柱測壓法
根據流體靜力學原理,將檢測壓力轉換成液柱高度進行測量。如U形管壓力計、單管壓力計、斜管壓力汁等。這種壓力計結構簡單、使用方便。但其精度受工作液的毛細管作用、密度及視差等岡素影響,測量范圍較窄,只能進行就地指示,一般用來測量低壓或真空度。
2、彈性測壓法
根據彈性元件受力變形的原理,將被測壓力轉換成彈性元件變形的位移進行測量,如彈簧管壓力計、波紋管壓力計及膜片式壓力計等。這類壓力表結構簡單,價格低廉。工作可靠,使用方便,常用于精度要求不高,信號無須遠傳的場合,作為壓力的就地檢測和監視裝置。
3、電氣測壓法
通過機械或電氣元件將被測壓力信導轉換成電信號(電壓、電流、頻率等)進行測量和傳送。如電容式、電阻式、電感式、比變片式和霍爾片式等壓力傳感器和壓力變送器。這類儀表結構簡單、測量范圍寬、靜壓誤差小、精度高、調整使用方便,常用于測量快速變化、脈動壓力及器遠距離傳送壓力信號的場合。