第二章： 压力检测仪表.ppt

（3）位移检测放大器 δ-—I0 放大 振荡器输出电压uAB随检测片与磁芯间隙而变。当δ-减小时，uCD增大， uAB随之增大。经VD4整流、R8-9、C5滤波、VT2、VT3功放，转换为4～20mA电流I0输出。 （4）电磁反馈装置 I0通入反馈线圈，在永久磁铁的磁场中,会受到一个电磁反馈力的作用 式中 B——永久磁铁中的磁感强度； D——反馈线圈的直径； n——反馈线圈的匝数； Kf——系数，Kf =nπDB。 反馈力作用于副杠杆上，产生反馈力矩Mf以便和测量部分在副杠杆上产生的测量力矩Mi相平衡。 2.7.2 工作原理 解出 , 由于KP为常数，所以输出电流I0和被测压差ΔP成线性关系。i0是由调零弹簧确定的零点电流，ΔP = 0时，i0=4mA。 2.8 电容式差压变送器 2.8.1 结构原理 组成：由检测部分和转换部分组成。 图2.34 电容式差压变送器 1—差动电容膜盒；2-低压室压盖3—低压侧导压孔；4—连接螺栓；5-“O”型密封圈； 6—高压室压盖；7—高压侧导压口；8—排气螺钉；9—电容膜盒联结头；10-引线；11-中心壳座；12-前壳盖；13-表玻璃；14-显示表头；15、17-电路板；16-出线孔；18-后壳盖 1、检测部分 结构：检测部分的核心是差动电容膜盒。基座8内嵌一对柱形绝缘玻璃体3，其球冠形表面镀金形成电容的固定电极。中间夹一测量膜片2，作为电容的可动电极板。基座两边分别焊接隔离膜片6将基座密封，内充工作液（硅油）。 图2.36 差动电容膜盒 1—固定极板（镀金薄膜）；2-测量膜片（可动极板）；3—绝缘玻璃体；4—硅油；5-焊接密封； 6—隔离膜片；7—引线；8-基座 第二章 压力检测仪表 2.1 概述 2.1.1压力的概念与压力单位 1．压力的概念 工程上统称介质垂直作用在单位面积上的力为压力。 2．压力的单位 国际单位制法定单位：帕斯卡（Pa）。 常用压力单位换算关系。 1MPa=10.1972 Kgf/cm2 1atm=101.325 kPa=760 mmHg 1mmH2O=9.80662 Pa （1）绝对压力P ：介质的真实压力。 （2）表压力： （3）负压力： 压力仪表指示的压力均为表压力。 3．压力的表示方法 2.1.2压力测量仪表的分类 （1）液柱式压力计 （2）弹性式压力计 （3）活塞式压力计 （4）电测式压力计 2.2.1弹性元件 特点：结构简单、价格低廉、使用方便、测量范围宽，附加电气变换、控制装置，可实现压力远传、报警、控制等。 弹性元件：压力作用下产生弹性变形，是弹性式压力计的测压敏感元件。 常用弹性压力计弹性元件： 2.2 弹性式压力计 （1）弹簧管 结构简单，测量范围很广，最高可达109Pa。 （2）波纹管 刚度小、位移量大，灵敏度高，用来测量较低的压力。 （3）膜片膜盒 膜片刚度大、位移量小，灵敏度低。 弹性元件的材料:有金属（铜基、铁基、镍基、铌基弹性合金合金）、石英、陶瓷和硅材料等。 弹性元件的基本特性： 刚度：产生单位位移所需要的压力。 弹性滞后：是指弹性材料在加载、卸载的正反行程中,相同压力下变形不同,位移曲线是不重合的。 弹性后效：是指载荷在停止变化之后，弹性元件在一段时间之内还会继续产生类似蠕动的位移。 温度系数：温度改变1度引起的刚度的变化。 2.2.2弹簧管压力表 1．弹簧管测压原理 被测压力p作用于弹簧管内腔后，其截面变形-变园。但是，弹簧管弧长度拉伸变形可以忽略不计，弹簧管微元截面绕管轴心逆时针方向转动。所有弹簧管截面微元变形累积的结果，使整个弹簧管中心角减小，弹簧管产生向外挺直的扩张变形，自由端向右上方位移。 图2.3 弹簧管的测压原理 ――弹簧管材料的泊松系数和弹性模量； R——弹簧管圆弧外半径； a、b——弹簧管截面长半轴、短半轴； h――弹簧管的壁厚； k――弹簧管的几何参数， ――系数； k――与弹簧管结构、尺寸、材料有关的常数。 3．弹簧管压力表的组成原理 弹簧管压力表结构：由弹簧管、传动放大机构（包括拉杆、扇形齿轮、中心齿轮等）、指示装置（指针和表盘）以及外壳等几部分组成。 图2.5 弹簧管压力表结构 工作原理：被测压力由接头9通入弹簧管内腔，使弹簧管1产生弹性变形，自由端B向右上方位移。通过拉杆2使扇形齿轮3作逆时针偏转，进而带动中心齿轮4作顺时针偏转，于是固定在中心齿轮上的指针5也作顺时针偏转，从而指出被测压力的数值。由于自由端B的位移量与被测压力之间成正比例关系，因此弹簧管压力表的刻度标尺是均匀的。 量程调整：改变调整螺钉8在扇形齿轮的槽孔中位置，以改变传动放大机构的放大倍数，实现压力表量程的调整。 变差校正：游丝7始终给中心齿轮施加一个微小的力矩，使中心齿