传感器及应用 第2版 教学课件 王煜东 传感器第5章.pdf

传感器及应用 第5章 要点： 1.压力的概念、测量方法、传感器的类别，压力计的选 择与使用 2.流量的概念，流量传感器的类型，差压式流量计的投 运，电磁流量计的特点与使用注意问题 3.物位的概念、测量方法、零点迁移，超声波物位计的 应用 第5章 压力、流量和物位传感器及应用 第5章 压力、流量和物位传感器及应用 压力、流量、物位、成分和温度五种物理量统称为 压力、流量、物位、成分和温度五种物理量统称为 过程量或热工量，在化工、印染、冶金等工业生产领域 过程量或热工量，在化工、印染、冶金等工业生产领域 全都是依靠传感器和自动化仪表进行自动检测和控制的。 全都是依靠传感器和自动化仪表进行自动检测和控制的。 其中，流量和物位也都可以用压力传感器来测量。 其中，流量和物位也都可以用压力传感器来测量。 主要内容 主要内容 ● 5.1 压力传感器及应用 ● 5.1 压力的概念，压力传感器类别及其选择和安装 ● 5.2 流量传感器及应用 ● 5.2 流量的概念、测量方法，差压式流量计及其投 运， 电磁流量计及其使用注意问题，其他流量传感器 ● 5.3 物位传感器及应用 ● 5.3 物位的概念及测量方法，静压式液位计、超声波物 位传感器等 5.1 压力传感器及应用 5.1 压力传感器及应用 5.1.1 压力的基本概念及单位 5.1.1 压力的基本概念及单位 1.压力的基本概念 1.压力的基本概念 压力是垂直而均匀地作用在单位面积上的力。它由受力面积 压力是垂直而均匀地作用在单位面积上的力。它由受力面积 和垂直作用力的大小两个因素所决定， 用数学式表示为 和垂直作用力的大小两个因素所决定， 用数学式表示为 压力也可以用相当的液柱高度来 压力也可以用相当的液柱高度来 表示，如图5-1所示。根据压力的 表示，如图5-1所示。根据压力的 概念有 概念有 图5-1 液柱压力示意图 图5-1 液柱压力示意图 2.压力的单位 在国际单位制中，压力单位是帕斯卡，简称帕，代号 为Pa，它的定义是在每平方米面积上，垂直作用了1牛顿 的力 1Pa=1N ／m2 3.大气压力、绝对压力、表压力与真空度 P表 P绝 － P气 5.1.2 压力传感器及其类别 1.压力传感器类别 压力传感器主要类别有电位器式、应变式、霍尔式、 电感式、压电式、压阻式、电容式及振弦式等，测量范围为 7×10-5～5×lO8Pa；信号输出有电阻、电流、电压、频率等 形式。压力测量系统一般由传感器、测量线路和测量装置以及 辅助电源所组成。常见的信号测量装置有电流表、电压表、应 变仪以及计算机等。 目前利用压阻效应、压电效应或其他固体物理特性的压 力传感器已实现小型化、数字化、集成化和智能化，直接把压 力转换为数字信号输出，通过计算机实现工业过程的现场控制。 几种常见的压力传感器性能比较见表5-2。 2.常用压力传感器 （1）单圈弹簧管压力表 目前我国出厂的弹簧管压力表 量程有0.1，0.16，0.25，0.4， 0.6，1，1.6，2.5，4，6，10， 16，25，40，60(MPa)等。 在弹簧管压力表中装入电触点， 可构成具有上、下限指示与控 制的电接点信号压力表；与电 位器配合，可构成电位器式远 传压力表，如YCD—150型压力 传感器，它结构简单，价格便