仪表2-3章.pdf

正拓气体职工培训 《化工仪表及自动化》 第 2 章 压力检测仪表 第 2 章 压力检测仪表 2.1 压力检测的基本知识 2.1.1 压力的概念及单位 工程上将垂直而均匀地作用在单位面积上的力称为压力（物理学中的“压强”）。其基本公式为： F Ρ （2.1 ） S 2 式中, Ｐ—压力（Pa ）；Ｆ—均匀垂直作用力（N ）；Ｓ—受力面积（m ） 2.1.2 压力的表示方法 在工程上，被测压力通常有绝对压力、表压、负压（或真空度）之分，如图 2-1 所示。 以绝对零线作起点的压力称为绝对压力，高于大气压的绝 对压力与大气压力之差，称表压。如果被测压力低于大气压力， p 表 大气压p0 称为负压或真空度，其值为大气压力与绝对压力之差。三者之 p a 5 p h 真空 1.01325×10 Pa 间的关系可用公式表示如下 绝 压 p 表 p 绝 −p 大 p 绝 p 真 p 大 −p 绝 （2.2 ） 绝对压力零线 工业上所用的压力仪表指示值多数为表压，若无特殊说明， 图2-1 绝对压力、表压、 一般所讲的压力均指“表压”。 负压（真空度）关系 2. 1 .3 压力检测方法 目前工业上常用的压力检测方法和压力检测仪表很多，根据敏感元件和转换原理的不同，一般 分为四种： ①液柱式：流体静力学 P →液柱高度；一般采用充有水或水银等液体的玻璃 U 形管或单管进 行测量。 ②弹性式：弹性元件变形 P →位移；它是根据弹性元件受力变形的原理，将被测压力转换成位 移进行测量的。常用的弹性元件有弹簧管、膜片和波纹管等。 ③ 电气式：物理压电特性 P →电量；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、电容、电压和电荷量等。 ④活塞式：水压机原理 P →活塞面积上平衡砝码的质量；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检定。 2.2 弹性压力检测仪表 弹性元件 弹性元件变形：压力P →位移 e 图 2-2 给出了一些常用弹性元件的示意图，其中波纹膜片和波纹管多用于微压和低压测量；单 圈和多圈弹簧管可用于高、中、低压和真空度的测量。 x x x x P x P P P