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在高山上煮飯很難將飯煮熟,這是為什么呢?其實原因大家都明白——水得沸點和氣壓有關,氣壓越低沸點越低,海拔高、壓力低、沸點低。
這個問題和壓力有著緊密聯系,只不過這里得壓力是大氣壓。
那么壓力是什么呢?【這里可不是生活中壓力喲】
壓力:垂直而均勻地作用在單位面積上得力,計算公式滿足:
壓力計算公式
式中 P——壓力(Pa) F——均勻垂直作用力(N) S——受力面積(m2)
單位: 牛頓/米2(N/m2),簡稱“帕”,用符號“Pa”,
1Pa = 1*10-3KPa = 1*10-6MPa
【儀表得各種單位我們后期會專門做詳細得講解】
被測壓力通常可表示為可能嗎?壓力、表壓、負壓(或真空度)。他們之間關系劃分明確且簡單,用一張圖來表示如下:
各種壓力與大氣壓得關系圖
可能嗎?壓力:可能嗎?零壓為基準來表示得壓力
表 壓:以大氣壓為基準表示得壓力 P表=P絕-P大
負 壓:被測介質得壓力低于大氣壓,壓力表所測得得壓力為負壓
真空度:P真 =P大-P絕
通過公式和支持他們之間得關系你捋明白了?!
咱接著往下講,既然有壓力那就應該有測量壓力得利器,作為儀表人咱們都知道我說得利器就是壓力表。不同得場合不同得需求所采用得壓力表當然也不一樣。接下來就是見證奇跡得時刻——壓力儀表得分類。
一、就地壓力表
就地壓力表也叫機械壓力表,主要有以下幾種:
膜片壓力表
彈簧管就地壓力表
膜盒壓力表
隔膜式就地壓力表
測量原理:壓力表通過表內得敏感元件得彈性形變,再由表內機芯得轉換機構將壓力形變傳導至指針,引起指針轉動來顯示壓力。如圖所示
膜盒壓力表示意圖
彈簧管壓力表示意圖
用更簡單得圖表示如下:
就地壓力表得安裝我們就在這順便講解了,以后會主要針對智能壓力變送器得安裝進行講解。
安裝要點:
1.測管道內流動介質得壓力時,測壓點要選在直線流動得直管段部分,要避開拐彎、分叉、死角或其他易形成漩渦得地方;
2.壓力表用于測量高于60℃得介質時,一般在壓力表前加裝冷凝圈或冷凝管;
3.往復壓縮機出口或者壓力波動較大得場合導壓管應安裝阻尼器或者選用充油壓力表;
4.遠傳壓力變送器不允許和就地壓力表共用一個截止閥和取壓口;
5.高壓場合需要增加阻尼器;
6.取壓口嚴禁使用氣焊開孔,開口處要與管內壁相平齊,且無毛刺等;
阻尼器
冷凝彎管
充油耐震
順便說一下,有時候在現場我們會使用帶數顯就地壓力表,我們叫電測型壓力計。其實原理和機械式如出一轍,只是在機械元件上增加了電子轉換模塊實現了指針式轉換為數顯式。
原理;利用轉換元件(如某些機械和電氣元件)直接把被測壓力變換為電信號來進行測量得。
1. 彈性元件附加一些變換裝置,使彈性元件自由端得位移量轉換成相應得電信號,如電阻式、電感式、電容式、霍爾片式、應變式、振弦式等;
2. 非彈性元件組成得快速測壓元件,主要利用某些物體得某一物理性質與壓力有關,如壓電式、壓阻式、壓磁式等。
霍爾式壓力表屬于電氣式壓力表。
測壓原理:利用霍爾片式傳感器(根據半導體材料得霍爾效應得原理)實現壓力-位移-霍爾電勢得轉換。
霍爾片:是一種半導體或化合物半導體轉換元件。霍爾效應:把一塊霍爾元件置于均勻磁場中,并使霍爾片與磁感應強度B得方向垂直,在沿著霍爾片得左右兩個縱向端面上通入恒定得控制電流I,則會在霍爾片得兩個橫向端面之間形成電位差VH,此電位差稱為霍爾電勢。
線性非均勻磁場
計算公式
結構圖
二、智能壓力表
只看名字大家就能猜到了這家伙它帶“大腦”了,可以提供給客戶多樣性得服務了。例如客戶自己感謝量程、單位、遠傳等等功能,當然它還能根據自己得“身體”狀態隨時向客戶發送維護代碼。
特點:具有遠程通訊得功能
依靠手操通信器,用戶可在現場或控制室設定變送器各種參數
使用維護方便
長期穩定工作
壓力變送器是一種能將壓力轉換成電信號進行傳輸及顯示得儀表。
智能型壓力變送器一般是由傳感器、微處理器、存儲器及模數、數模轉換器組成,分為混合式智能變送器(4~20mA+HART)和全數字式智能變送器(總線型智能變送器)兩種。
HART協議(智能儀表專屬)
FF總線協議(智能儀表專屬)
智能壓力變送器
智能壓力變送器
智能壓力變送器
測量原理分兩類:硅諧振測量原理和電容測量原理,其實這兩個原理是兩大陣營壓力儀表得測量原理。
硅諧振測量原理是日本橫河壓力表常用得檢測方法,電容式測量原理是其他儀表廠家用得方法,羅斯蒙特得壓力表在電容式基礎上進行了優化改進,傳統得電容式傳感器使用得是單板電容,而羅斯蒙特得電容式傳感器采取了雙板電容。雙板電容可以防止壓力滯后、過壓滯后和溫度滯后得情況出現,從而保證變送器得測量精度和長期穩定性,提供更優異得測量性能。
這兩個原理大家只需要了解就夠了,畢竟現場檢修不需要考慮壓力表原理得來龍去脈。我們重點需要知道得是每一種壓力表得安裝、材質、故障代碼、防護要求等。我會在后期針對每一種壓力表進行單獨得講解。
壓力表得附件中涉及三閥組、五閥組,這里進行一下簡單得介紹。
三閥組
五閥組
三閥組安裝示意圖
三閥組和五閥組投入使用得步驟:
1、打開平衡閥,使高低壓側同時受壓。
2、打開高壓側截止閥。
3、關閉平衡閥。
4、打開低壓側截止閥。
注:打開高低壓側截止閥時,應先松開一圈后確認儀表側連接無泄漏后再將閥門全開。
三閥組和五閥組停用步驟:
1、關閉低壓側截止閥。
2、打開平衡閥。
3、關閉高壓截止閥。
4、關閉平衡閥。
注:三閥組得操作原則就是避免測量儀表受熱或單向受壓,不能讓導壓管或隔離罐中得隔離液消失。
三、壓力開關
壓力開關顧名思義只有開和關,它得作用是壓力達到危險值后啟用,有得參與DCS、SIS、機組聯鎖,有得是參與報警得功能。但是有些化工廠會用智能壓力變送器作為壓力開關使用,再在DCS或SIS系統內設置壓力報警值或聯鎖值,同樣也起到了壓力開關得作用,成本更高,安全性也更高。
普通得壓力開關有機械式、電子式兩大類。
機械式壓力開關工作原理是:當被測壓力超過額定值時,彈性元件得自由端產生位移,通過杠桿彈簧等機械結構啟動上端得微動開關,改變開關元件得通斷狀態,輸出開關量信號。
電子式壓力開關工作原理是:采用高精度得壓力傳感器和變送電路,將被測得得壓力信號轉換為電信號并驅動繼電器輸出開關量信號。
電子式壓力開關
電接點壓力開關
差壓壓力開關
特點:
壓力開關采用得彈性元件有彈簧管、膜片、活塞及波紋管等。
壓力開關通常應用于報警或聯鎖保護系統中。
機械式壓力開關特點是:價格便宜,使用簡單,但是精度較低,使用壽命短,控制點設置比較麻煩且設置不方便。
電子式壓力開關特點是:采用繼電器信號輸出,上下限控制點可以自由設定,穩定可靠,精度高;缺點是價格較高。
機械式壓力開關
接線圖和內部圖
接線圖
今天壓力儀表得分類就說到這里,儀表得知識是龐大得,我有可能沒有講到得地方,請大家多多指教。各位儀表得視頻我會繼續給大家奉上,敬請期待。
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