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九种常见压力仪表的工作原理

1、液柱压力表

2.活塞压力表

活塞式压力表根据静压平衡原理工作，一般有单活塞式和双活塞式两种。 活塞式压力表按精度分为一级、二级、三级，精度等级误差分别为0.02、0.05、0.2。 活塞的有效面积一般为1cm2、0.5cm2或0.1cm2。 常用的压力传输介质有变压器油和蓖麻油。

3、弹性压力表

弹性压力表有弹簧管式、膜片式、波纹管式、波纹管式； 工业上常用的弹性测压元件有弹簧管、波纹管、膜片等。 弹性压力表的工作原理是弹性元件的变形量与所施加的压力成正比。 当作用在弹性元件上的实测压力越大时，弹性元件的变形也越大。 常用的弹性压力表有弹簧管压力表、膜片压力表、波纹管压力表等，其中以弹簧管压力表应用最为广泛。

弹性元件的刚度是指弹性元件变形的难易程度。 高刚性弹簧管受压变形后变形。 不锈钢和合金钢制成的钢材体积较大，一般用于测量大于20MPa的压力； 磷青铜和黄铜制成的钢材体积小，一般用于测量20MPa以下的压力。

弹簧压力表一般由弹簧管、连杆、扇形齿轮、游丝、指针和刻度盘组成。

弹簧管压力表中的弹簧管是由金属管弯成270°弧形，截面呈椭圆形。 由于椭圆截面在介质压力作用下会趋于圆形，弯成圆弧形的弹簧管变形伸直并向外膨胀压力表转换接头，引起弹簧管自由端位移，带动扇形齿轮通过连接进行放大，带动指针转动，指针转动的角度与压力量程呈线性关系，从而通过刻度盘读取被测压力。 游丝的作用是产生反作用力。 膜片压力表一般由测量膜片、传动系统、指示系统和表壳接头组成。

4、电远传压力表

当需要远传压力信号时，为了安全、方便和减少延时，广泛采用将就地压力表弹性元件的位移或力的变化转换成电信号。 仪器测量范围宽，可测量7×10-5Pa至5×102MPa的压力，允许误差可达0.2%。 由于信号可远距离传输，可在工业生产过程中实现自动压力控制和报警，可与工控机配套使用。

它由压力传感器、测量电路和信号处理装置组成。 常用的信号处理设备包括指示器、记录器、控制器和微处理器。

5、霍尔片式压力传感器

霍尔片式压力传感器是根据霍尔效应制成的，即利用霍尔元件将压力引起的弹性元件的位移转换成霍尔电位，从而实现压力的测量。

6.应变式压力传感器

应变式压力传感器将压力的变化转化为电阻的变化进行测量。 应变片是由金属导体或半导体制成的电阻器，其阻值随压力产生的应变而变化。 用于金属导体。

7、压阻式压力传感器

利用单晶硅的压阻效应构造压阻式压力传感器。 以单晶硅片为弹性元件，利用集成电路技术在单晶硅膜片上沿单晶硅特定方向扩散一组等效电阻，电阻连接成桥，单晶硅晶片放置在传感器腔内。 当压力变化时，单晶硅产生应变，使直接扩散在其上的应变电阻与被测压力成正比变化，桥式电路得到相应的电压输出信号。

8、力矩平衡式压力变送器

力矩平衡式压力变送器是一种典型的自平衡检测仪表。 它利用负反馈的工作原理，克服了元器件材料、加工工艺等不利因素的影响，使仪器具有测量精度高（一般为0.5级）、工作稳定可靠、线性度好、不灵敏区小和系列优势。

9、电容式压力变送器

电容式压力变送器是一种开环检测仪表，具有结构简单、过载能力强、可靠性好、测量精度高等优点。 其输出信号为标准的4-20mA（直流）电流信号。

压力表的选择注意事项

为了保护压力表，一般在被测压力比较稳定时，最大压力值不应超过表量程的2/3； 如果被测压力波动较大，则最大压力值应低于表量程的1/3 2。

为保证实际测量的准确性，被测压力的最小值不应小于仪表量程的1/3。 还需要考虑以下情况：

一、被测介质的相容性

选型时要考虑其介质对压力接口和敏感元件的影响，必须考虑压力接口和敏感元件的材质，否则外膜片在使用后短时间内会被腐蚀，并且腐蚀会造成设备和人身事故，所以选材很重要。

2、介质温度和环境温度对产品的影响

选型时应考虑被测介质的温度和环境温度。 如果温度高于产品本身的温度补偿，很容易造成产品测量数据的漂移。 选用时必须考虑变送器的实际工作环境，避免温度对压力敏感。 核心导致测量不准确。

3、压力范围的选择

选型时应考虑设备的工作压力等级，变送器的压力等级必须与应用相匹配。

4、压力接口的选择

在选用过程中，严格执行用户使用的压力口尺寸，选择合适、正确的螺纹连接形式，并确认产品外形图，或厂家提供样品。

5、电气接口的选择

选型时需反复确认用户的信号采集方式和现场接线情况，传感器信号应与用户的采集接口相连； 选择合适和正确的电气接口和信号方式。

6.压力类型的选择

测量绝对压力的仪器称为绝对压力表。 对于普通工业压力表，测量的是表压值压力表转换接头，即绝对压力与大气压力的压差。 当绝对压力大于大气压力时，被测表压为正，称为正表压； 当绝对压力小于大气压时，被测表压为负值，称为负表压，即真空度。 测量真空度的仪器称为真空计。

7、压力表受振动影响

压力表在振动环境中也会显示不准确的指示。 剧烈的振动会直接引起压力表弹性元件的变形，影响压力表的灵敏度和准确度以及用户对压力表指示值的读数。 压力表的防震措施主要是安装缓冲装置和减震器。

压力表安装的三大注意事项

1、测压点的选择应能反映被测压力的真实大小。

①. 选择被测介质沿直线流动的管道部分，不要选择管道弯曲、分叉、死角或其他容易形成涡流的地方。

②. 测量流动介质压力时，取压点应与流向垂直，取压管内端面应与生产设备接头内壁保持齐平，不应有突起或毛刺。

③测量液（气）气压力时，取压点应在管道的下（上）部，使导压管内无气（液）积聚。

2、导压管的敷设

①. 导压管的粗细要合适，一般内径为6-10mm，长度尽量短，最长不要超过50m，以减少压力指示的延迟。 若超过50m，应选用能远距离传输的压力表。

②. 导压管水平安装时，应有1：10～1：20的倾角，以利于积存于其中的液体（或气体）排出。

③. 当被测介质易凝结或结冰时，需增设保温、伴热管路。

④. 压力口与压力表之间应装截止阀，供压力表检修时使用。 截止阀应安装在靠近测压口的位置。

3、压力表的安装

①压力表应安装在便于观察和维修的地方。

②安装地点应尽量避免振动和高温的影响。

③ 测量蒸汽压力时，应安装冷凝管，防止高温蒸汽直接接触压力测量元件

; 对于腐蚀性介质的压力测量，应安装中性介质的隔离罐。

④压力表的连接，应根据被测压力和介质的性质选用合适的材料作为垫片，以防泄漏。

⑤当被测压力较小，压力表与测压口不在同一高度时，应按Δp=±Hρg修正此高度引起的测量误差。 式中，H为高度差，ρ为导压管内介质的密度，g为重力加速度。

⑥ 为了安全起见，除带有通风孔的压力表外，测量高压的压力表在安装时应将表壳朝向墙壁或无人通过的地方，以防发生意外。

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