第三章第二节六

（一）力矩平衡式电动差压变送器1.工作原理两部分组成:测量部分；转换部分。工作原理:根据力矩平衡原理。123456791011121314158P1P2测量部分转换部分1.测量膜片2.轴封膜片3.主杠杆4.矢量机构5.量程调整螺钉6.连杆7.副杠杆8.检测片(衔铁)9.差动变压器10.反馈动圈11.放大器12.零点调整螺钉13.永久磁铁14.电源15.负载2.受力分析：在测量膜片产生一力Fi主杠杆平衡时,应有：式中—膜片的有效面积。式中,分别是

与

到支点O1的距离。124fF3O1iO2矢量机构上的力之间的关系为：式中

—失量板上的矢量角—输出电流。副杠杆平衡条件124fF3O1iO2FF1F2低频位移检测放大器FfI0副杠杆电磁反馈机构主杠杆矢量机构3.变送器的输入输出关系

输入：Xmin～Xmax变送器测量范围

L=Lmax~Lmin变送器量程输出：Imin～Imax

输出信号范围

输出信号能源电动变送器:电Ⅱ型0～10mA220VAC

电Ⅲ型4～20mA24VDC输入X和输出I0一般为线性关系。

以电动Ⅲ型仪表为例推导变送器的输入输出关系。

当测量值X为零时仪表的输出为当测量值为时,即测量值为

仪表的输出为因此,变送器输出与测量值的换算关系式：

各种输出与被测参数满足线性关系的变送器均可适用。

例：一台电Ⅲ型压力变送器,测量范围2～10MPa,从控制室测得信号为12mA时,所测压力是多少?当所测压力为7.6MPa时,输出为多少mA?（二）变送器的连线方式1.四线制现场控制室四线制变送器四根导线与现场变送器相连,其中两根为电源线，两根为信号线。

DDZ--ⅡDDZ--Ⅲ电源:220VAC24VDC信号:0～10mA4～20mA2.二线制两根导线与现场变送器相连,既为电源线又为信号线。电源与负载串联后接到变送器上。

电源：24VDC信号：4～20mA前者电缆成本高、故障率高。现场控制室二线制变送器五、电容式压力（差压）变送器1.测压部件

由中心测量膜片(动电极)、正负压侧隔离膜片、正负压侧弧形电极(固定电极)和电极引线等组成。中心测量膜片与正负压侧弧形电极件形成电容Ci1、Ci2。P1=P2时△P>0时，Ci1↓,Ci2↑感压膜片产生位移,实现了由差压向电容的转换。

测压部件结构图

d1d2差动电容的相对变化值与被测差压成正比。K1—固定电极面积与刚度决定的系数。△d

2.传送部分

任务是将

转换成标准信号4～20mADC电流输出。1151电容式差压变送器3051电容式差压变送器

（一）压力仪表的选用1.仪表类型的选用满足工艺生产的要求。2.仪表测量范围的确定为保证弹性元件弹性变形安全：测量稳定压力时,最大工作压力不应超过测量上限值的2/3；测量脉动压力时,最大工作压力不应超过测量上限值的1/2；测量高压时,最大工作压力不应超过测量上限值的3/5；测量最小压力时,被测压力应不低于仪表量程的1/3。3.仪表精度的选择满足工艺生产测量精度的要求。六、压力计的选用、安装与校验功能：显示、报警、记录、传送（数字、模拟）；介质条件：温度、腐蚀性、粘度、脏污程度等；环境条件：温度、震动、电磁场等。例1.某台往复式压缩机出口压力范围为25～28ΜPa测

量误差不得大于±1ΜPa。工艺要求就地显示,并

能进行高低限报井,请正确选用一台压力表。解：由于往复泵出口压力为脉动压力∴Ｐ=28×2=56（ΜPa）可选0～60ΜPa由于25/60＞1/3故被测压力的最小值不低于满量程的1/3。允许误差：±1／60×100%

=

±1.67%所以选精度等级为1.5级。0.005；0.02；0.05；0.1；0.2；0.25；0.4；0.5；1.0；1.5；2.5；例2.需要就地测量某储罐中的压力,被测介质的工作压力为6.0MPa,要求最大测量误差不能超过被测压力的2%,仪表应如何选择？解：①选择类型:就地指示仪表,没有特殊要求。

普通弹簧管压力表。

②测量范围选择:因为测量的储罐压力变化应比较平稳,则③精度选择:根据题意,工艺所允许的最大绝对误差为

测量范围：0~10MPa0~1，1.6，2.5，4，6，10×所选压力表要求的最大允许误差为：

则仪表允许的最大误差为：精度应为:1.0级

选择结果：普通弹簧管压力表，测量范围0～10MPa,精度1.0级。

某测温仪表的测量范围为0～1000℃,据工艺要求,

温度测量误差不允许超过±7℃,应如何选择仪表精度才能满足要求?去掉“±”号与“％”号,此值介于0.5和1.0级之间若选择等1.0级的仪表,其允许误差为±1.0％,超过工艺允许的最大差。仪表允许的最大引用误差应为:例3.故应选择0.5级精度才能满足要求。结论:

根据仪表校验数据确定精度等级:q允≥qmax且

q允≥hmax根据工艺要求选择仪表精度等级:

q允≤qmax

且

q允≤

hmax（二）压力仪表的安装压力仪表的安装正确与否,直接影响到测量结果的准确性和仪表的使用寿命。1.取压点的选择1）取压点与容器壁要垂直,选在被测介质直线流动管段部分（不要选在管路拐弯、分叉、死角或形成旋涡的地方）。2）取管内端面与设备内壁保持平齐,不应突出。3）测量液体压力时,取压点应在管道的下部，测量气体压力时,取压点应在管道的上部。2.导压管铺设1）导压管粗细要合适,一般内径为6-10mm,长度不超过50m。2）导压管水平安装时要有（1：10-1：20）倾斜度。

3）取压点到压力仪表之间应按装切断阀。3.压力仪表的安装1）安装在易观察和检修的地方。2）避免振动和高温。

3）测量蒸汽压力时,应加装凝液管（图a）。

腐蚀性介质的压力测量,应加装中性介质隔离罐（图b）。

4）测较小压力,而压力表与取压点不在同一高度,注意高度差引起测量误差（图c）。

如图所示

b.测量有腐蚀性介质

c.仪表位于设备之下3.压力仪表的安装a.测量蒸汽（三）校验

1.校验方法

(1)将被校表的示值与标准压力比较。(2)将被校表与标准表示值在相同条件下进行比较。①标准表允许绝对误差应小于等于被校表允许绝对误差的1/3。标准仪表的选择原则：

②要求标准表的测量上限应比被校表大一档。a标允≤（1/3）a被允3.校验方法平衡关系为A—

测量活塞1的截面积；W、W0

—

砝码和测量活塞(托盘)的重；P—

被测压力。

2.校验仪器活塞式压力计

(1)在被校仪表的测量范围内均匀选择

5点以上，并应包括上、下限;(2)确保得到正、反行程误差;(3)为减小读数误差,误差值应在标准表上读取;(4)根据校验数据处理,最终按精度等级要求得出结论。活塞式压力计例：