压力控制器课案

1、压压 力力 控控 制制 器器概述概述 压力控制器是工业过程测量与控制系统中控制压力的一种专用仪表，工程中通常称作压力开关。根据工作原理分为以下两大类。 1、机械式压力控制器 （JJG544规程针对） 2、电子式压力控制器 概述概述 电子式压力控制器电子式压力控制器 使用在工控控制要求比较高的系统上。这种压力控制器是在数字压力计的基础上，利用继电器输出信号，进行上下限控制。控制点可以自由设定，迟滞小，抗震动，响应快，稳定可靠。利用回差设置可以有效保护压力波动带来的反复动作，保护控制设备，是检测压力、液位信号，实现压力、液位监测和控制的高精度设备。特点是：电子显示屏直观，精度高，使用寿命长，通过显

2、示屏设置控制点方便，但是相对价格较高，需要供电。概述概述 机械式压力控制器机械式压力控制器 通常称压力开关，为纯机械形变导致微动开关动作。 工作原理：当系统内压力高于某一个设定压力计时，不同的压感元件（弹簧管、膜片、膜盒、波纹管、活塞等)的自由端产生位移，通过链接导杆推动开关内碟片瞬时发生移动；当压力降至额定的恢复值时，碟片瞬时反向移动，开关自动复位，最终输出一个开关量的电信号。概述概述概述概述概述概述概述概述弹簧管式压力控制器结构图弹簧管式压力控制器结构图波纹管式压力控制器结构图波纹管式压力控制器结构图概述概述感压元件分类感压元件分类元件类型：弹簧管、膜片、膜盒、波纹管、活塞等。工作介质：气

3、体、液体、气液两用型三种。测量范围：压力、真空和压力、真空三种。开关元件分类开关元件分类按开关类型：磁性开关、水银开关、微动开关等。按开关形式：常开式和常闭式两种。按触电调节方式：两位式和三位式两种。压力控制器分类压力控制器分类按设定点：设定点可调型和设定点不可调型两种。按切换差：切换差可调型和切换差不可调型两种。概述概述使用范围使用范围 压力控制器检测压力、液位的信号，实现压力和液位的控制和报警。 主要使用压力容器、管道。在民用、工业、船舶、航天航空领域有广泛应用。概述概述与电接点压力表的区别与电接点压力表的区别 电接点压力表是一种普通的管弹簧压力表，加上两组电接点。可以接通相当于高低压力的

4、电接点，从而把压力控制在上下限之间。压力表上的控制位置可以调节。这种电接点的容量小，只能开关接触器的控制线圈（多数用作报警）。 压力控制器的开关部分一般可直接与负载连接，通常触点容量为AC 220V 6A（多数用作控制）。术语和定义术语和定义术语和定义术语和定义 压力控制器压力控制器 pressure switchpressure switch 当输入压力达到设定值时，通过输出触头的通断作用起到对被控压力的控制和报警作用的仪表。 控压范围控压范围 rangerange 控制器能够控制的压力范围。 设定点（值）设定点（值）set pointset point 希望发生控制或报警的输入压力值。术语

5、和定义术语和定义 切换值切换值 switching valueswitching value 位式控制仪表上行程（或下行程）中，输出从一种状态换到另一种状态时所测得的输入值。 上切换值上切换值 high-switching valuehigh-switching value 输入压力上升时，使控制器产生控制或报警信号发生变化时的压力值。 下切换值下切换值 low-switching valuelow-switching value 输入压力下降时，使控制器产生控制或报警信号发生变化时的压力值。术语和定义术语和定义切换差切换差 differential gapdifferential gap 同

6、一设定点上切换值和下切换值之差。设定点偏差设定点偏差 set point errorset point error 输出变量按规定的要求输出时，设定值与测得的实际值之差。设定点设定点( (值值) )范围范围 set point rangeset point range 设定点可调的控制器，设定点可以调节的最大压力值与最小压力值之差。通用技术要求通用技术要求 标志标志 控制器的铭牌应完整清晰，其上应标注产品名称、型号、规格、准确度等级、设定值范围、出厂编号和制造厂商等信息。 外观外观 控制器的表面应光洁平整，镀层应均匀，不得有剥落，紧固件不得松动、损伤，可动部分应灵活可靠，接头螺纹应无明显毛刺和

7、损伤。计量性能要求计量性能要求计量性能要求计量性能要求 准确度等级准确度等级 控制器的准确度等级可分为0.5级、1.0级、1.5级、2.0级、2.5级、4.0级。计量性能要求计量性能要求控压范围控压范围 对设定点可调的控制器，控压范围应不小于下表的规定。控压范围控压范围压力控制器压力控制器/ /真空控制器真空控制器/ /1515959595951515注：压力真空控制器的控压范围，其压力部分按压力控制器注：压力真空控制器的控压范围，其压力部分按压力控制器的要求，真空部分按真空控制器的要求。的要求，真空部分按真空控制器的要求。 注：控压范围只对设定点可调的控制器进行 规定，需要注意压力真空控制器

8、要分别按压 力部分和真空部分的要求进行。 计量性能要求计量性能要求 重复性误差重复性误差 控制器的重复性误差不大于下表规定。准确度等级准确度等级重复性误差允许值重复性误差允许值/ / 0.50.5级级0.50.51.01.0级级1.01.01.51.5级级1.51.52.02.0级级2.02.02.52.5级级2.52.54.04.0级级4.04.0注：重复性误差项目是最主要的项目，是判定控制器级别的重要依据。计量性能要求计量性能要求切换差切换差 生产厂商对切换差有要求的按生产厂商提供的指标，如果没有提供切换差指标的按以下要求。 l切换差不可调的控制器，其切换差应不大于量程的10%；l切换差可

9、调的控制器，其最小切换差应不大于量程的10% ，最大切换差应不小于量程的30。注：一般情况下，生产厂商都会提供控制器切换差的技术指标。某些原因导致无法得到切换差的技术指标时，可以按以上2条进行。特别注意，对于切换差可调的控制器，要进行最小切换差和最大切换差两组试验。计量性能要求计量性能要求绝缘电阻绝缘电阻 控制器在环境温度为1535，相对湿度为4575的条件下，下列端子之间的绝缘电阻应不小于20M：l 各接线端子与外壳之间；l 互不相连的接线端子之间；l 触头断开时，接线触头的两接线端子之间。计量性能要求计量性能要求绝缘强度绝缘强度 控制器在环境温度为1535，相对湿度为4575的条件下，控制

10、器各接线端子与外壳及互不相连的接线端子之间，施加频率为45Hz65Hz，电压按以下内容规定的试验，历时1min而不发生击穿和飞弧现象：l 各接线端子与外壳及互不相连的接线端子之间承受1.5kV；l 触头断开时,接线触头的两接线端子之间承受3倍额定工作电压。注：以上两项为安全类项目检定条件检定条件检定标准器检定标准器 一般选用精密压力表和数字压力计。所选标准器的最大允许误差绝对值应小于被检控制器重复性误差允许值的1/4。 检定用标准器的量程应能覆盖控压范围上限值的上切换值。 注：选用的标准器推荐使用精密压力表或数字压力计，不推荐使用活塞式压力计等非连续测量类的标准器。并注意1/4原则。检定条件检

11、定条件检定配套设备检定配套设备 检定用配套设备有造压器、真空泵、校验台、发讯装置、绝缘电阻表和耐电压测试仪等。绝缘电阻表和耐电压测试仪的技术要求按下表配套设备的规定。序号序号 仪器设备名称仪器设备名称技术要求技术要求用途用途1 1绝缘电阻表绝缘电阻表输出电压：直流输出电压：直流500V500V、100V100V准确度等级：准确度等级：1010级级检定绝缘电阻检定绝缘电阻2 2耐电压测试仪耐电压测试仪输出电压：交流输出电压：交流0V0V1500V1500V频率：频率：45Hz45Hz55Hz55Hz输出功率：不低于输出功率：不低于0.25kW0.25kW检定绝缘强度检定绝缘强度检定条件检定条件环

12、境条件环境条件 控制器的检定在室温(205)、相对湿度为4575的恒温室进行。检定前，控制器须在环境条件下放置2h以上，方可进行检定。 检定时应无影响计量性能的机械振动。检定方法检定方法控压范围控压范围 对设定点可调的控制器，将设定点调至最大（若切换差可调，将切换差调至最小），对控制器由零缓慢地增加压力至触点动作，此时在标准器上读出的压力值为设定点最大值的上切换值。注：设定点不可调的控制器不进行控压范围检定。检定方法检定方法控压范围控压范围 再将设定点调至最小，使控制器压力缓慢减少至触点动作，在标准器上读出此时的压力值为设定点最小值的下切换值。设定点最大值的上切换值与设定点最小值的下切换值之差

13、为控压范围。注：设定点不可调的控制器不进行控压范围检定。检定方法检定方法设定点偏差设定点偏差 将设定点调至控制器量程下限附近的标度处(若切换差可调，将切换差调至最小），逐渐增加压力，当标准器的指示压力接近设定点时再缓慢地增加输入压力逼近检定点至触点动作，此时在标准器上读出的压力值为上切换值。注：对设定点不可调的控制器设定点不调整。检定方法检定方法设定点偏差设定点偏差 然后缓慢地减少压力至触点动作，此时在标准器上读出的压力值为下切换值。如此进行三个循环可得上切换值或下切换值的平均值。再将设定点调至控制器量程上限附近的标度处进行同样的检定。注：对设定点不可调的控制器设定点不调整。检定方法检定方法设

14、定点偏差设定点偏差 实际测得的上(下)切换值平均值与选定的设定 值之差与量程之比的百分数为设定点偏差，若控制器的设定值控制的是上切换值，则设定点偏差为实测的上切换值平均值与设定值之差。若控制器的设定值控制的是下切换值，则设定点偏差为实测的下切换值平均值与设定值之差。注：对设定点不可调的控制器设定点不调整。检定方法检定方法重复性误差重复性误差 与设定点偏差同时进行，在设定点偏差的检定中，同一检定点三次测量所得的上切换值之间最大差值的绝对值和下切换值之间最大差值的绝对值与量程之比的百分数为重复性误差。检定方法检定方法切换差切换差 与设定检验同时进行，在设定点的检定中，同一设定点上切换值平均值与下切

15、换值平均值的差值为切换差。 对切换差可调的控制器，先将切换差调至最小，得到最小切换差；再将切换差调至最大，得到最大切换差。检定方法检定方法绝缘电阻绝缘电阻 在规定的环境条件下，用额定直流电压为500V的绝缘电阻表（兆欧表）分别测量规定接线端子之间的绝缘电阻，稳定10s后读数。检定方法检定方法绝缘强度绝缘强度 在规定的环境条件下，将控制器需要试验的端子接到耐电压测试仪上，使试验电压由零平稳地上升至4规定值，保持1min，应不出现击穿或飞弧；然后使试验电压平稳地下降至零，并切断设备电源。检定周期检定周期压力控制器检定周期一般不超过一年。压力控制器检定周期一般不超过一年。原始记录原始记录原始记录单填

16、写方法原始记录单填写方法型型 号号：YWK50C 规规 格格：（0 0.5)MPa编编 号号：129 工作介质工作介质：氮气环境条件环境条件： 温度温度 202 相对湿度相对湿度(6070)RH 标准器名称标准器名称：精密压力表 编编 号号：91-3-49检定内容检定内容1. 1. 外外 观观: : 符合技术要求 2. 2. 控压范围控压范围: : 符合技术要求 3. 3. 设定点误差、重复性误差、切换差设定点误差、重复性误差、切换差原始记录原始记录设定值（量程百分比）（ 0.1MPa ）15（ 0.25MPa ）50（ 0.45MPa ）90上切换值0.090.2650.4650.090.2

17、650.4650.090.2650.465平均值0.090.2650.465重复性000下切换值0.0750.250.450.0750.250.450.0750.250.45平均值0.0750.250.45重复性000设定点误差000切换差切换差： 不可调 调至最小0.0150.0150.015切换差调至最大0.20.20.2备 注 以上切换值作为设定点 以下切换值作为设定点原始记录原始记录设定点误差：设定点误差：允许值 0.02MPa 实际值 0.00MPa 重复性误差：重复性误差：允许值 0.01MPa 实际值 0.00MPa 切切 换换 差：差：允许值 最小0.03MPa， 最大0.1M

18、Pa 实际值 最小=0.015MPa， 最大=0.2MPa 4. 4. 绝缘电阻：绝缘电阻：100M 5. 5. 绝缘强度：绝缘强度：无击穿和飞弧现象 结结 论：论： 合格 不合格 其它检定员： 检定日期： 应用举例应用举例vDIFF就是pressure difference，指的是切换差，使用中经常称为“接断差”、“死区”；是指开关设定动作值和复位值的差值，例如当设定值为1MPa，实际复位值为0.9MPa时，接断差为0.1MPa。 每个压力开关都有这个参数，只不过有些压力开关的死区是可调的，而更多的压力开关死区是不可调的。v工作温度：是指仪器的内部机构、敏感元件等工作时不会发生持续变形的温度

19、范围。一般压力开关推荐工作温度范围为（-5400），若介质温度过高时，可考虑加附件散热片等，达到降温的目的。 应用举例应用举例vS.P.D.T（单刀双掷）：由一个常开、一个常闭触点和一个公共端构成。vD.P.D.T（双刀双掷）：由一个对称的左、右公共端，两组常开、常闭端子构成。应用举例应用举例vS.P.D.T（单刀双掷） 上限一接点（常开）：压力上升到设定值时，接点动作，回路导通。 下限一接点（常闭）：压力下降到设定值时，接点动作，回路导通。应用举例应用举例vD.P.D.T（双刀双掷） 上下限接点（H、L）：是上限式和下限式的组合，分为两接点独立动作（双设定、双回路）和两接点同时动作（单设定、

20、双回路）两种类型。 上限2接点：合并了两个上限形式，分为两接点独立动作（双设定、双回路）和两接点同时动作（单设定、双回路）两种类型。 下限2接点：合并了两个下限形式，分为两接点独立动作（双设定、双回路）和两接点同时动作（单设定，双回路）两种类型。应用举例应用举例 压力控制器种类繁多，外型多种多样，通常出厂的设定值不是客户所需要使用的设定值。因此压力控制器一般都需要调试。 调试压力控制器时，首先需要了解自己使用的切换值是上切换值还是下切换值，对于切换差可调的压力控制器是否上下切换值需要同时满足要求。简单的说就是，需要压力上升时动作还是需要压力下降时动作或者是两者都需要满足。应用举例应用举例 不少

21、类型控制器有切换值刻度窗口和切换差刻度窗口，但这类控制器的刻度窗口只能做为大致观测使用，切记不能作为调整设定点的标准和依据。因此压力控制器的调整必须经过具有资质的实验室调整，不少客户反馈信息，自己觉得切换值较低或者较高，在没有标准器的情况下“凭感觉”或是“看刻度”自行调整，结果导致切换值严重偏离所需的设定值。应用举例应用举例 选用设定范围在（0.052.5）MPa的控制器,要求上限切换值为2.0MPa。 1. 松开锁紧器，将控制器旋入校验台的螺纹接口上；打开盖板，将电缆穿过电缆接口接入端子板，电缆另一头接上万用表； 设定值为上切换值的调整方法设定值为上切换值的调整方法应用举例应用举例2. 加压至2.0MPa,此值可由标准压力表读出；顺时针转动设定值调节镙杆，使设定值由大变小，直至微动开关在2.0MPa处切换。3