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化工仪表及自动化 第二章 压力检测 内容提要 压力单位及测压仪表 弹性式压力计 弹性元件 弹簧管压力表 电气式压力计 应变片式压力传感器 压阻式压力传感器 电容式压力传感器 1 内容提要 智能式变送器 智能变送器的特点 智能变送器的结构原理 压力计的选用及安装 压力计的选用 压力计的安装 2 概述 3 在化工生产中, 压力是指由气体或液体均匀垂直地作用于单位面积上的力。 在工业生产过程中,压力往往是重要的操作参数之一。 压力的检测与控制,对保证生产过程正常进行,达到高产、优质、低消耗和安全是十分重要的。 第一节 压力单位及测压仪表 压力是指均匀垂直地作用在单位面积上的力。 压力的单位为帕斯卡，简称帕（Pa） 4 6 压力单位 帕/Pa 兆帕/ MPa 工程大气压/ (kgf/cm2) 物理大气压/ atm 汞柱/ mmHg 水柱/ mH2O （磅/英寸2）/ （1b/in2） 巴/bar 帕 1 1×106 1.0197×10-5 9.869×10-6 7.501×10-3 1.0197×10-4 1.450×10-4 1×10-5 兆帕 1×106 1 10.197 9.869 7.501×103 1.0197×102 1.450×102 10 工程大气压 9.807×104 9.807×10-2 1 0.9678 735.6 10.00 14.22 0.9807 物理大气压 1.0133×105 0.10133 1.0332 1 760 10.33 14.70 1.0133 汞柱 1.3332×102 1.3332×10-4 1.3595×10-3 1.3158×10-3 1 0.0136 1.934×10-2 1.3332×10-3 水柱 9.806×103 9.806×10-3 0.1000 0.09678 73.55 1 1.422 0.09806 （磅/英寸2） 6.895×103 6.895×10-3 0.07031 0.06805 51.71 0.7031 1 0.06895 巴 1×105 0.1 1.0197 0.9869 750.1 10.197 14.50 1 表3-1 各种压力单位换算表 第一节 压力单位及测压仪表 7 在压力测量中，常有表压、绝对压力、负压或真空度之分。 当被测压力低于大气压力时，一般用负压或真空度来表示。 p表 P真 P绝 P绝 大气压力线 零线 图2-1　绝对压力、表压、负压（真空度）的关系 第一节 压力单位及测压仪表 8 测量压力或真空度的仪表按照其转换原理的不同，分为四类。 1.液柱式压力计 它根据流体静力学原理，将被测压力转换成液柱高度进行测量。 按其结构形式的不同 有U形管压力计、单管压力计等 优点 这类压力计结构简单、使用方便 缺点 其精度受工作液的毛细管作用、密度及视差等因素的影响，测量范围较窄，一般用来测量较低压力、真空度或压力差。 第一节 压力单位及测压仪表 2.弹性式压力计 它是将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。 3.电气式压力计 它是通过机械和电气元件将被测压力转换成电量（如电压、电流、频率等）来进行测量的仪表。 9 第一节 压力单位及测压仪表 4.活塞式压力计 它是根据水压机液体传送压力的原理，将被测压力转换成活塞上所加平衡砝码的质量来进行测量的。 优点 缺点 测量精度很高，允许误差可小到0.05%～0.02%。 结构较复杂，价格较贵。 10 第二节 弹性式压力计 11 定义 弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件，在被测介质压力的作用下，使弹性元件受压后产生弹性变形的原理而制成的测压仪表。 优点 具有结构简单、使用可靠、读数清晰、牢固可靠、价格低廉、测量范围宽以及有足够的精度等优点。 可用来测量几百帕到数千兆帕范围内的压力。 第二节 弹性式压力计 12 一、弹性元件 弹性元件是一种简易可靠的测压敏感元件。当测压范围不同时，所用的弹性元件也不一样。 　图2-2弹性元件示意图 弹簧管式弹性元件如图(a)和(b)所示，波纹管式弹性元件如图(e)所示，薄膜式弹性元件如图(c)和(d)所示。 第二节 弹性式压力计 13 二、弹簧管压力表 分类 使用的测压元件 单圈弹簧管压力表与多圈弹簧管压力表。 用途 普通弹簧管压力表，耐腐蚀的氨用压力表、禁油的氧气压力表等。 1—弹簧管；2 —拉杆；3 —扇形齿轮；4 —中心齿轮；5 —指针；6 —面板；7 —游丝；8 —调整螺丝；9 —接头 弹簧压力表 第二节 弹性式压力计 基本