环境工程仪表及自动化项目一压力检测仪表的认识、安装与维护.ppt

1、能力目标,知识目标,了解测量误差及处理方法 熟悉检测仪表的性能指标 掌握压力的定义，表压力、绝对压力、负压力（真空度）之间关系 掌握常用压力表的结构组成、工作原理 掌握压力仪表的选择方法及校验方法 了解智能型仪表的发展概况,会校验弹簧管压力表 能正确填写压力表校验单 能根据要求选择合适的压力测量方法和压力仪表 能正确连接导压管路和安装压力仪表 能对压力检测仪表的常见故障进行判断和处理 能对智能差压变送器进行正确组态,项 目 导 学 压力是环境工程中的重要工艺参数之一。如水处理工程中水泵进口真空度和出口压力；滤池及冲洗水泵的压力、滤池水头损失；出厂干管压力，管网压力；鼓风机出口风压，真空泵状态等

2、，都需要严格遵守工艺操作规程，保持一定的压力。另外，还有一些其他过程参数，如流量、液位等往往可以通过压力来间接测量。所以，压力的测量在环境工程中具有特殊的地位。 检测压力的仪表称为压力表或压力计。 本项目主要学习压力检测仪表的结构、原理、选择、校验、安装、组态、操作及维护等知识与技能。,任务一 弹簧管压力表的认识与校验,一、过程检测技术基础,在环境工程中，为了有效地进行操作和自动控制，需要对“三废”处理过程中的一些主要参数进行自动检测。用来检测这些参数的仪表称为检测仪表。检测仪表在现代化水处理生产过程中起着重要作用，是自控系统的“眼睛”、“触角”和“神经”，与生产过程有着紧密的联系。,（一）测

3、量的概念,1测量的定义,测量就是用实验的方法，借助专门仪器或设备把被测变量 与同性质的单位标准量 进行比较，得到被测量相对于标准量的倍数 ，从而确定被测量数值的过程。用数学公式表示为,2测量方法,（1）按测量敏感元件是否与被测介质接触分：接触测量、非接触式测量； （2）按被测变量的变化速度分：静态测量、动态测量； （3）按比较方式分：直接测量、间接测量； （4）按测量原理分：偏差法、零位法（平衡法）、微差法测量；（三者均属于直接测量） （5）按检测系统的结构分：开环式测量、闭环测量,（二）测量误差及处理,1测量误差的表示形式 （1）绝对误差,绝对误差是指仪表指示值和被测量的真实值之间的差值。,

4、真实值：是一个理想的概念，真实值往往是不可知的。实际测量过程中，一般是把以下值作为真实值。 约定真值 约定真值是把国际公认的某些基准量（如长度、质量、时间等）作为真实值。例如规定在一个物理大气压下，水沸腾的温度为100，所指的就是约定真值。 相对真值 利用准确度较高的标准仪表的指示值作为被测参数的真实值，称为相对真值。而测量误差通常就是检测仪表的指示值与标准仪表的指示值之差。 理论真值 理论设计和理论公式的表达值，如平面三角形的三个内角之和恒等于180。,（2）相对误差,相对误差是被测变量的绝对误差 与其真实值 之比，可用下式表示,在仪表的整个测量范围内，靠近下限值附件，测量的实际值小，产生的

5、相对误差大，测量结果不够准确；而在上限值附件，测量的实际值高，产生的相对误差小，测量结果的准确度随之得到提高。,在实际应用中，仪表的绝对误差在测量范围内的各点上是不相同的。因此，我们常说的“绝对误差”指的是绝对误差的最大值 。通常采用最大引用误差来描述仪表实际测量的质量，称为仪表的满度误差，一般在误差值后标注字母FS表示，即,（FS）,（3）引用误差,引用误差是仪表的绝对误差与仪表量程比值的百分数。表示为,2误差的分类 （1）根据误差的产生原因来分 系统误差：是在相同测量条件下，多次测量同一被测量时，测量结果的误差大小与符号均保持不变或按某一确定规律变化的误差。 原因：由于仪表使用不当或测量时

6、外界条件变化等原因所引起的。 克服：可通过对测量结果进行修正而消除。 随机误差：是在相同测量条件下，对参数进行重复测量时，以不可预计的形式变化的误差。 原因：是由许多微小变化的复杂因素共同作用的结果。 克服：可采取多次测量求平均值的方法减小随机误差。 粗大误差：是测量结果显著偏离被测值的误差。 原因: 主要是人为因素造成的。 克服：带有这类误差的测量结果毫无意义，应予以剔除。,（2）根据误差的测试条件来分 基本误差：是仪表在额定工作条件下工作时仪表本 身产生的误差。 附加误差：是当仪表偏离规定工作条件时所产生的新误差。,3. 测量误差的分析与处理 测量分析：先剔除粗大误差，后修正系统误差，再分

7、析随机误差。 （1）系统误差的分析与处理 特性：具有确定性、重现性和修正性。 系统误差处理： 合理选择测量方法，校验检测仪表，保证仪表的测量条件，防止产生系统误差。 采用交换法、代替法、补偿法等消除或减小系统误差。 通过机械调零、人工修正、增加自动补偿环节等措施消除系统误差。 （2）随机误差的分析与处理 特性：具有对称性、有界性和抵偿性。,随机误差对测量结果的影响可以用（均方根误差）标准误差表示：,有限测量次数情况下标准误差一般表示为：,图1-1 随机误差的正态分布,标准误差反映测量结果的分散程度,图1-2 值的影响,置信区间：随机误差出现的区间K;置信概率：置信区间测量值出现的概率。测量值为

8、： 取置信区间为2时置信概率为95.45%，取置信区间为3时置信概率为99.97%。 （3）粗大误差分析与处理 莱伊特判定准则：,的误差为粗大误差，必须剔除。,4检测系统的误差确定 多个环节或仪表组成的检测系统中，用各环节误差的标准误差来估计系统的总误差，即,【例题1-1】 有一测温点，采用WZP-350型铂电阻和XMZ-610数字温度显示仪表组成测温系统。热电阻、显示仪表的基本误差分别为 =3、 =1，连接热电阻和显示仪表的导线电阻变化所引起的基本误差为 =2，由于线路老化、接触电阻和环境电磁干扰带来的基本误差若为 =4。试计算这一测温系统的误差为多少？ 解：根据检测系统误差综合原则，测温系

9、统标准误差为 （） 答：此温度检测系统的标准误差为5.477 。,（三）检测仪表的性能指标,1精确度 表示仪表测量结果的可靠程度。 反映仪表在规定使用条件下，测量结果准确程度。,精度等级： 仪表的精度等级是按国家统一规定的允许误差大小来划分成若干等级的。 精度等级：最大允许误差去掉“”号及“%”后，系列化圆整后的数值。,仪表精度等级数值越小，说明仪表测量准确度越高。,仪表精度值： 0.005； 0.01；0.02；（0.03）；0.05；0.1；0.2； （0.25）；（0.3）；（0.4）；0.5；1.0；1.5；（2.0）；2.5；4.0；5.0 括号内等级必要时采用，0.4级只适用于压力

10、表。,仪表的精度等级以一定的符号形式表示在仪表标尺板上，如1.0外加一个圆圈或三角形。精度等级1.0，说明该仪表允许误差为1.0%。,精度等级数值越小，就表征该仪表的精确度等级越高，也说明该仪表的精确度越高。0.05级以上的仪表，常用来作为标准表；工业现场用的测量仪表，其精度大多在0.5以下。,【例1-2】 某台测温仪表的量程是600-1100，其最大绝对误差为4 ，试确定该仪表的精度等级。,由于国家规定的精度等级中没有0.8级仪表，而该仪表的最大引用误差超过了0.5级仪表的允许误差，所以这台仪表的精度等级应定为1.0级。,解 仪表的最大引用误差为,【例1-3】某台测温仪表的量程是600-11

11、00，工艺要求该仪表指示值的误差不得超过4 ，应选精度等级为多少的仪表才能满足工艺要求。,0.8%介于允许误差0.5%与1.0%之间，如果选择允许误差为1.0%,则其精度等级应为1.0级。量程为6001100，精确度为1.0级的仪表，可能产生的最大绝对误差为5，超过了工艺的要求。所以只能选择一台允许误差为0.5%，即精确度等级为0.5级的仪表，才能满足工艺要求。,解 根据工艺要求，仪表的最大引用误差为,根据以上两个例子可以看出，根据仪表校验数据来确定仪表精度等级和根据工艺要求来选择仪表精度等级，情况是不一样的。根据仪表校验数据来确定仪表精度等级时，仪表的允许误差应该大于（至少等于）仪表校验所得

12、的最大引用误差；根据工艺要求来选择仪表精度等级时，仪表的允许误差应该小于（至多等于）工艺上所允许的最大引用误差。 仪表精度的高低不仅与仪表在测量范围内产生的最大绝对误差值有关，还与仪表的量程有关，量程是根据所要测量的工艺变量来确定的。在仪表精度等级一定的前提下适当缩小量程，可以减小测量误差，提高测量准确性。 仪表精度与量程有关，量程是根据所要测量的工艺变量来确定的。在仪表精度等级一定的前提下适当缩小量程，可以减小测量误差，提高测量准确性。,2.变差 在外界条件不变的情况下，使用同一仪表对同一变量进行正、反行程（被测参数由小到大和由大到小）测量时，仪表指示值之间的差值，称为变差（又称回差）。,图

13、1-3 检测仪表的变差,仪表的正、反行程指示值最大偏差值,原因：传动机构的间隙，运动部件的摩擦，弹性元件的弹性滞后的影响等。,注意：仪表的变差不能超出仪表的允许误差。,3. 灵敏度和灵敏限 反映仪表示值对被测量变化的幅值敏感程度。仪表的输出变化量与引起此变化的输入变化量的比值，即,被测参数改变量； 仪表输出变化量。,仪表的性能主要取决于仪表的基本误差，如果单纯提高灵敏度无法提高准确性，会出现虚假的高精度。因此规定仪表标尺刻度上的最小分格值不能小于仪表允许的绝对误差。,对于模拟式仪表而言， 是仪表指针的角位移或线位移。灵敏度反映了仪表对被测量变化的灵敏程度。,灵敏限 在模拟式仪表中,仪表的灵敏限

14、是指能引起仪表指针发生动作的被测参数的最小变化量。 仪表灵敏限的数值应不大于仪表允许绝对误差的一半。,注意：上述指标仅适用于指针式仪表。在数字式仪表中，往往用分辨力表示。,在数字式仪表中，常用分辨力表示仪表灵敏度的大小。 分辨力：表示数字式仪表灵敏度的大小。是指仪表在最低量程上最末一位数字改变一个字所表示的物理量。如：数字电压表显示器末位的一个数字所代表的输入电压值。分辨率：是指仪表能够检测出被测量最小变化的能力。分辨率就是显示的最小数值与最大数值的比值。,4.线性度 线性度是仪表特性曲线逼近直线特性的程度。,仪表特性曲线与理想直线特性间的最大偏差。,是衡量仪表实际特性偏离线性程度的指标。 线

15、性度差就要降低仪表精度。,图1-4 线性度,5可靠性 衡量仪表可靠性的综合指标是有效率，其定义为,式中 -有效率； 平均无故障工作时间； 平均修复时间。,6.动态特性 反映了仪表对测量值的速度敏感性能。反应时间就是用来衡量仪表能不能尽快反映出参数变化的品质指标。反应时间长，说明仪表需要较长时间才能给出准确的指示值，那就不宜用来测量变化频繁的参数。,图1-5 仪表的动态特性,对于欠阻尼特性，仪表的动态特性用上升时间trs、稳定时间tst及过冲量yos表示。图中，A一般为5%或10%，B一般为90%或95%，C一般为2%5%。,当仪表对被测量进行测量时，被测量突然变化以后，仪表指示值总是要经过一段

16、时间后才能准确地显示出来。 仪表的反应时间有不同的表示方法。当输入信号突然变化了一个值后，输出信号将由原始值逐渐变化到新的稳态值。仪表的输出信号（即指示值）由开始变化到新稳态值的63.2所用的时间，可用来表示反应时间，也有用变化到新稳态值的90所用的时间来表示反应时间的。,（四）检测仪表的组成与分类 1. 检测仪表的组成 （1）检测部分:直接感受被测变量，并将其转换为便于测量传送的位移、电量或其它形式的信号。 传感器：是指能输出远传信号的检测、转换仪表。主要用于将检测敏感元件输出转换成电气信号。 （2）转换部分:对测量信号进行转换、放大或其它处理，如温度、压力补偿、线性校正、参数计算等处理。

17、变送器：是指输出标准信号的传感器与转换器。,（3）显示部分 将测量结果以指针、记录笔、计数器、数码管、CRT及LCD屏以模拟、数字、曲线、图形等方式指示、记录下来。,2. 检测仪表的分类 （1）根据被测变量的种类分 过程检测仪表 温度检测仪表、压力检测仪表、物位检测仪表、流量检测仪表、成分分析仪表等。 电工量检测仪表 电压表、电流表、惠斯顿电桥等。 机械量检测仪表 荷重传感器、加速度传感器、应变仪、位移检测仪表等。 （2）根据敏感元件与被测介质是否接触分 接触式检测仪表、非接触式检测仪表。 （3）根据检测仪表的用途分 标准仪表、实验室用仪表(台式、便携式)、工业用仪表(就地安装的基地式、控制室

18、安装的盘装、架装式)。,工程技术上所称的“压力”实质上就是物理学里的“压强”，定义为均匀而垂直作用于单位面积上的力。其表达式为,式中: p 压力； F 作用力； A 作用面积。,注意：压力与力的区别,二、压力的基本概念 1压力的定义,2压力的单位,常用压力单位换算关系。 1MPa=10.1972 Kgf/cm2 1atm=101.325 kPa=760 mmHg 1mmH2O=9.80662 Pa,压力单位：,国际单位制（SI）中定义：1牛顿力垂直均匀地作用在1平方米面积上形成的压力为1“帕斯卡”。帕斯卡简称“帕”，单位符号为Pa。 其他的压力单位“工程大气压”（即kgf/cm2）、 “毫米汞

19、柱”（即mmHg）、 “毫米水柱”（即mmH2O）、物理大气压（即atm）等还在应用，换算关系见表。,大气压力 是指地球表面上的空气柱重量所产生的压力，以pa表示。 绝对压力 指作用于物体表面积上的全部压力，其零点以绝对真空为基准，又称总压力或全压力，一般用大写符号P表示 表压力 这是指绝对压力与大气压力之差，一般用p表示。测压仪表一般指示的压力都是表压力，表压力又称相对压力。 当绝对压力小于大气压力时，则表压力为负压，负压又可用真空度表示，负压的绝对值称为真空度。如测炉膛和烟道气的压力均是负压。,3压力的表示方法,差压 任意两个压力之差称为差压。如静压式液位计和差压式流量计就是利用测量差压的

20、大小来知道液位和流体流量的大小的。 ,绝对压力、表压力、负压之间的关系,测量压力或真空度的仪表按照其转换原理的不同，分为四类。,（1）液柱式压力计,它根据流体静力学原理，将被测压力转换成液柱高度进行测量。,按其结构形式的不同,有U形管压力计、单管压力计等,优点,这类压力计结构简单、使用方便,缺点,其精度受工作液的毛细管作用、密度及视差等因素的影响，测量范围较窄，一般用来测量较低压力、真空度或压力差。,4.压力检测仪表的分类,（2）弹性式压力计,它是将被测压力转换成弹性元件变形的位移进行测量的。,（3）电气式压力计,它是通过机械和电气元件将被测压力转换成电量（如电压、电流、频率等）来进行测量的仪

21、表。,（4）活塞式压力计,它是根据水压机液体传送压力的原理，将被测压力转换成活塞上所加平衡砝码的质量来进行测量的。,优点,缺点,测量精度很高，允许误差可小到0.05%0.02%。,结构较复杂，价格较贵。,三、弹性式压力计,测压原理：弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件，在被测介质压力的作用下，使弹性元件受压后产生弹性变形的原理而制成的测压仪表。 特点：这种仪表具有结构简单、使用可靠、读数清晰、牢固可靠、价格低廉、测量范围宽以及有足够的精度等优点。附加电气变换、控制装置，可实现压力远传、报警、控制等。,1. 弹性元件,弹性元件：压力作用下产生弹性变形，是弹性式压力计的测压敏感元件。 常用弹性压力

22、计弹性元件：,（1）弹簧管 结构简单，测量范围很广，最高可达109Pa。 （2）波纹管 刚度小、位移量大，灵敏度高，用来测量较低的压力。 （3）膜片膜盒 膜片刚度大、位移量小，灵敏度低。 弹性元件的材料:有金属（铜基、铁基、镍基、铌基弹性合金合金）、石英、陶瓷和硅材料等。,膜片,膜盒 组件,2. 弹簧管压力表,（1）弹簧管测压原理,被测压力p作用于弹簧管内腔后，其截面变形-变园。但是，弹簧管弧长度拉伸变形可以忽略不计，弹簧管微元截面绕管轴心逆时针方向转动。所有弹簧管截面微元变形累积的结果，使整个弹簧管中心角减小，弹簧管产生向外挺直的扩张变形，自由端向右上方位移。,图2.3 弹簧管的测压原理,

23、弹簧管材料的泊松系数和弹性模量；,R 弹簧管圆弧外半径；,H 弹簧管的壁厚；,K 弹簧管的几何参数，, 系数；,K 与弹簧管结构、尺寸、材料有关的常数。,a、b 弹簧管截面长半轴、短半轴；,结论 （1）弹簧管变形与弹簧管结构及尺寸有关。 （2）弹簧管变形与弹簧管材料性能有关。 （3）弹簧管变形与被测压力P成正比。,单圈式弹簧管是弯成圆弧形的金属管子，它的截面做成扁圆形或椭圆形。当通入压力后,它的自由端就会产生位移。这种单圈弹簧管自由端位移较小，因此能测量较高的压力。为了增加自由端的位移，可制成多圈弹簧管。,单圈弹簧管和多圈弹簧管,弹簧管的截面形状：有扁圆形、椭圆形、D型、双零形、8字形。 弹簧

24、管的材料：磷锡青铜（QSn4-0.3）、弹簧铜（50CrVA）；不锈钢（1Cr18Ni9Ti）或恒弹性合金钢（N42CrTi,Ni42Cr6Ti）。,（2）弹簧管的结构和材料,常见弹簧管截面形状 （a）扁圆形 （b）椭圆形 （c）D形 （d）双零形 （e）8字形 （f）厚壁形,分类,使用的测压元件：单圈弹簧管压力表与多圈弹簧管压力表。,用途 ：普通弹簧管压力表，耐腐蚀的氨用压力表、禁油的氧气压力表等。,1弹簧管；2 拉杆；3 扇形齿轮；4 中心齿轮；5 指针；6 面板；7 游丝；8 调整螺丝；9 接头,弹簧压力表,（3）弹簧管压力表的组成原理,弹簧管压力表结构：由弹簧管、传动放大机构（包括拉杆

25、、扇形齿轮、中心齿轮等）、指示装置（指针和表盘）以及外壳等几部分组成。,图1-11 弹簧管压力表结构,工作原理：被测压力由接头9通入弹簧管内腔，使弹簧管1产生弹性变形，自由端B向右上方位移。通过拉杆2使扇形齿轮3作逆时针偏转，进而带动中心齿轮4作顺时针偏转，于是固定在中心齿轮上的指针5也作顺时针偏转，从而指出被测压力的数值。由于自由端B的位移量与被测压力之间成正比例关系，因此弹簧管压力表的刻度标尺是均匀的。 量程调整：改变调整螺钉8在扇形齿轮的槽孔中位置，以改变传动放大机构的放大倍数，实现压力表量程的调整。 变差校正：游丝7始终给中心齿轮施加一个微小的力矩，使中心齿轮和扇形齿轮始终有一侧齿面啮

26、合，以克服齿轮传动啮合间隙而产生的仪表变差。,弹簧管压力表传动放大机构,当通入压力P后，它的自由端就会产生位移。这种单圈弹簧管自由端的位移较小，因此能测量较高的压力。,（1）按弹簧管结构分：有单圈弹簧管压力表、多圈弹簧管压力表。 （2）按测量精度分：有工业用压力表（0.5级以下）、校验用精密压力表。 （3）按其用途分：有耐腐蚀压力表、耐震压力表、隔膜压力表，氧气压力表、氨用压力表等。,弹簧管压力表的形式,压力表种类一览,图2.6 弹簧管压力表的形式,(a)径向无边 (b)径向后边 (c)径向前边 (d)轴向无边 （e）轴向前边 （f）隔膜式,图中型号：首字母Y表示压力表（真空表为Z、压力真空表

27、为YZ、标准表为YB、隔膜压力表为YP、远传信号压力表为YX等），后缀字母T、O、Z分别表示有后边、有前边、轴向接头，中间数字表示压力表公称直径（40、60、100、150、250）。,弹簧管压力表的外形：径向、轴向、直接安装式、凸装式、嵌装式。,压力计的测量范围：常用的有01.0、1.6、2.5、4.0、6.010n系列。 精度等级：4.0、2.5、1.5、1.0、0.5、0.4、0.25、0.2、0.1级等。,3. 电接点压力表,（a）电接点压力表 （b）电接点压力表的结构原理 图1-13 电接点压力表 1、4静触点；2动触点；3绿灯；5红灯,电接点压力表,作用：压力越限报警、控制。 结构

28、：在普通弹簧管压力表上附加触点机构而成。 原理：当压力超过上限设定值时，动触点B和静触点A接触，红色信号灯LH的电路被接通，使红灯点亮。若压力低到下限设定值时，动触点B与静触点C接触，绿色信号灯LL的电路接通,绿灯亮，依此警示压力超限。而当压力回到上（下）限以内时，静触点被上（下）限指针1、3挡住，动、静触点脱离接触，信号灯均不亮。,图1-13 电接点信号压力表,四、压力计的选择、校验 （一）压力计的选择 1仪表种类和型号的选择,压力计类型的选择必须满足工业生产对远传、记录、报警要求；满足介质性质、环境条件的限制。 （1）压力表的选择 在腐蚀性较强、粉尘较多和淋液等环境恶劣的场合，宜选用密闭式

29、不锈钢及全塑压力表。 测量弱酸、碱、氨类及其它腐蚀性介质，应选用耐酸压力表、氨压力表或不锈钢膜片压力表。 测量具有强腐蚀性、含固体颗粒、结晶、高粘粘稠液体介质时，可选用隔膜压力表。 在机械振动较强的场合，应选用耐震压力表或船用压力表。 在易燃、易爆的场合，如需电接点讯号时，应选用防爆电接点压力表。 测量氨、氧、氢气、氯气、乙炔、硫化氢等介质应选用专用压力表。 （2）变送器、传感器的选择 需要标准信号(4-20mA )传输时，应选变送器。 易燃易爆场合，选用气动变送器或防爆型、本安型电动变送器。 对易结晶、堵塞、粘稠或有腐蚀性的介质，可选用法兰型变送器。 根据测量环境、测量精度选取变送器类型。,

30、2. 外型尺寸选择 （1）在管道或设备上安装的压力表，Dg=100mm或150mm。 （2）在仪表气动管路的辅助设备上装压力表，Dg=60mm。 （3）安装照度较低或较高，指示不易观察的压力表，Dg=200mm或 250mm。,3测量范围的选择,压力计量程范围的选择根据被测压力的大小确定。,被测压力比较平稳时,被测压力波动较大时,测量高压压力时,式中,被测压力的最大值；,被测压力的最小值。,4压力计精度的选取,仪表的精度主要是根据生产允许的最大测量误差来确定，选择过高精度等级会造成不必要的浪费。一般就地指示用弹性压力表，选用1.0、1.5或2.5级，压力变送器类精度为0.2级0.5级。,常用压

31、力表规格,【例1-5】 某管道的最高工作压力为1.01.1MPa，要求测量值的绝对误差小于0.03MPa，试确定用于测量该管道内压力的弹簧管压力表的量程和精度。,解：依压力波动范围，按稳定压力考虑，该仪表的量程应为 根据仪表产品量程的系列值，应选用量程02.5MPa的弹簧管压力表。 由于 ，故被测压力的最小值不低于满量程的 ，这是允许的。 根据工艺对测量误差要求，计算所得最大引用误差为 应选用1.0级的仪表。 即应选用测量范围为02.5MPa ，精度等级为1.0级，型号为YX-150的普通弹簧管压力表测量该管道内的压力。,将被校压力计与标准压力计通以相同的压力，用标准表的示值作为真值，比较被校

32、表的示值，以确定被校表的误差、精度、变差等性能。 所选标准表的允许最大绝对误差起码应小于被校表允许最大绝对误差的三分之一。认为标准表的读数就是真实压力的数值。 压力计校验仪器：活塞式压力计。,（二）压力计的校验,（1）压力发生部分,压力发生部分是一种螺旋液压泵。工作液一般用变压器油或蓖麻油。,测量活塞及砝码将被顶起而稳定在某一平衡位置上时，可由砝码确定压力,（2）测量部分,图1-14 活塞式压力计 1测量活塞；2砝码；3测量活塞筒；4工作活塞筒；5工作液； 6压力表； 7手轮；8丝杠；9工作活塞；10油杯；11进油阀；a、b、c切断阀；d进油阀,任务实施,在实训现场，结合所学知识，学生以小组为

33、单位自主练习。 主要内容及要求 （1）按照工程要求，选择合适的一次、二次仪表 熟悉现场工艺流程和技术要求； 能够根据工艺参数进行仪表的选型。 （2）采用“比较法”，正确校验仪表 掌握仪表校验线路的正确连接； 掌握仪表校验规程； 仪表校验过程中的检定仪器的使用方法； 正确填写校验记录。,1为什么要排除活塞式压力计系统中的空气？ 2校验压力表的方法有哪两种?各适用何种场合？,学习讨论,任务二 压力表的安装,一、取压口的选择 取压口是被测对象上引取压力信号的开口。选择取压口的原则是要使选取的取压口能反映被测压力的真实情况，具体选用原则如下。 （1）取压口要选在被测介质直线流动的管段上，不要选在管道拐

34、弯、分岔、死角及流束形成涡流的地方。 （2）就地安装的压力表在水平管道上的取压口，一般在顶部或侧面。 （3）引至变送器的导压管，其水平管道上的取压口方位要求如下：测量液体压力时，取压口应开在管道横截面的下部，与管道截面水平中心线夹角45以内；测量气体压力时，取压口应开在管道横截面的上部；对于测量水蒸气压力，在管道的上半部及下半部，与管道截面水平中心线在45夹角内。 （4）取压口处在管道阀门、挡板前后时，其与阀门、挡板的距离应大于23倍的D（D为管道直径）。,二、导压管的安装, 在取压口附近的导压管应与取压口垂直，管口应与管壁平齐，不得有毛刺。 导压管的不能太细、太长，防止产生过大的测量滞后，一

35、般内径应为610mm，长度一般不超过60m。 水平安装的导压管应有1:101:20的坡度，坡向应有利于排液（测量气体压力时）或排气（测量液体的压力时）。 当被测介质易冷凝或易冻结时，应加装保温伴热管。 为了检修方便，在取压口与仪表之间应装切断阀，并应靠近取压口。,测量气体压力时，应优选变送器高于取压点的安装方案，不必设置分离器；测量液体压力或蒸汽时，应优选变送器低于取压点的安装方案，不必另设排气阀，在导压管路的最高处应装设集气器；当被测介质可能产生沉淀物析出时，在仪表前的管路上应加装沉降器。,三、压力表的安装,压力表应安装在能满足仪表使用环境条件，并易观察、易检修的地方。 安装地点应尽量避免振

36、动和高温影响，对于蒸汽和其它可凝性热气体，应安装冷凝管。 测量有腐蚀性、高粘度、易结晶、易沉淀介质时，应加装有中性介质的隔离管或选用隔膜压力表。 压力表连接密封垫片，低于80及2MPa以下时，用橡胶或四氟垫片；在450及5MPa以下用石棉垫片或铝垫片；温度及压力更高时（50MPa以下）用退火紫铜或铅垫。测量氧气压力时，不能使用浸油垫片、有机化合物垫片；测量乙炔压力时，不得使用铜制垫片。 仪表必须垂直安装，若装在室外时，还应加装保护箱。,安装 （冷凝管与隔离罐）,冷凝管,隔离罐,当被测压力不高，而压力表与取压口又不在同一高度，对此高度差所引起的测量误差应进行修正。,为安全起见，测量高压的压力表除

37、选用有通气孔的外，安装时表壳应向墙壁或无人通过的地方，以防止发生意外。,任务实施,在实训现场，结合所学知识，学生以小组为单位自主练习。 主要内容及要求 正确安装导压管路与压力仪表 掌握仪表的正确安装规范； 提高仪表安装现场实际操作能力； 掌握仪表安装材料和工具的正确使用。,学习讨论,1导压管安装应注意些什么？ 2导压管的连接方式有哪几种？,任务三 智能差压变送器的安装与组态,智能变送器是在普通的模拟式变送器的基础上，增加微处理器而形成的一种智能式检测仪表。智能式变送器性能更高，使用更加灵活。实际应用的智能变送器种类很多，结构各有差异。按照被测变量的不同，可分为智能压力变送器，智能差压变送器，智

38、能温度变送器等。,一、智能差压变送器的结构原理,图1-20 智能差压变送器实物图,从电路结构上看，智能差压变送器包括传感器部件和电子部件两部分。传感器部分根据变送器功能和设计原理而不同；电子部件均由微处理器、模-数转换器和数-模转换器等组成。,二、智能变送器的特点 测量精度高，基本误差仅为0.075或0.1%，且性能稳定、可靠、响应快。 具有温度、静压补偿功能以保证仪表的精度。 具有较大的量程比（20:1至100:1）和较宽的零点迁移范围。 输出模拟、数字混合信号或全数字信号（支持现场总线通信协议）。 除有检测功能外，智能变送器还具有计算、显示、报警、控制、诊断等功能，与智能执行器配合使用，可就地构成控制回路。 利用手持通讯器或其它组态工具可以对变送器进行远程组态。,三、智能变送器的典型产品介绍,图1-21 3051C型智能差压变送器方框图,图1-22 手持通信器的连接示意图,学生以小组为单位，根据所学知识，自主练习。 主要内容及要求 （1）认识常见的差压变送器 （2）训练安装差压变送器及对差压变送器进行组态 掌握手操器的基本使用方法； 会使用手操器设定基本参数； 学会正确安装仪表并正确接线； 学会根据工艺要求对差压变送器进行组态。 （3）理解差压变送器的信号转换关系,任务实施,学习讨论,1.