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仪表及压力变送器的基础知识

2010/1/26 11:05:33

一．仪表的类别

控制器、控制阀、测量变送器补被统称为自动化装置，它们合在一起被称为广义对象。在自动化领域内，把被控变量不随时间变化的相对平衡状态称为系统的静态。这种从原有平衡状态过渡到新的平衡状态的整个过程。称为自动控制系统的过渡过程。

单元组合仪表可以分为现场安装仪表和控制室安装仪表两大部分。

一次仪表就是现场安装仪表，主要为测量变送单元和执行单元两类。一次仪表传输信号为4～20mA直流电流，由24V直流电源箱统一供电。

操作器用于手动操作：阻尼器用于压力流量等信号的平滑、阻尼：限幅器用于限制电流电压信号的上，下极限。安全栅用于将危险场所与非危险场所隔开，起安全防爆作用。

二．常用性能指标

精度（精确度或准确度）是描述仪表测量结果准确程度的综合指标。（由引用误差或相对百分误差表示精度的仪表）｛1.数值越小，仪表的精度等级越高。工业现场用的测量仪表，精度在0.5级以下。2.若必要时，可采用括号内的精度等级。基中0.4级只适用于压力表。｝

仪表基本误差的允许界限称为允许误差。某仪表的基本误差小于或等于允许误差时为合格，否则不合格。

因为仪表的精度是用基本误差表示的，仪表精度的高低不仅与测量范围内产生的绝对误差的大小有关，还与该仪表的量程有关。在选择仪表时必须同时考虑误差和量程两个因素。

量程是批仪表能接受的输入信号的范围大小。用测量范围的上限值与下限值的差值表示仪表的量程。

稳定性包含稳定度和环境影响两个方面。稳定度指的是仪表在所有条件都恒定不变的情况下，在规定的时间内能维持其示值不变的能力。（示值变化量和时间的长短之比表示。）

可靠性是反映检测仪表在规定的条件下，在规定的时间内是否耐用的一种综合性的质量指标。

灵敏度是指传感器在稳定下输出变化值之比。

线性度又称非线性误差，是指传感器实际特性曲线与拟合直线（有时也称理论直线）之间的最大偏差与传感器满量程输出之百分比。

分辨力是指仪表能检出被测信号的最小变化量。当被测量的变化小于分辨力时，仪表对输入量的变化无任反应。

三．压力检测的基本知识

压力主要描述的是生产中反应容器或相应的设备、管道的内部压力，所以在表达压力的数值时就可以有两种方法。

一种是与绝对零压力比较得出的绝对压力值：另一种是与环境大气压比较后得出的表压力。（各种压力表的指示值如无特殊说明，都是指表压力。）

压力检测分为1.就地压力指示2.远距离压力显示3.多点压力检测4.若被测压力达到极限需要报警时，则应选用附带报警装置的各类压力计。

压力（差压）变送器：如果要实现远传功能，则用到压力或差压变送器，在后面的液位、流量测量中，都要用到差压变送器。差压变送器把两个压力的差值信号变换成标准的电信号或气信号，它的用途极其广泛。一种为差动电容式差压变送器，另一种为力平衡式差压变送器。

四.测量原理

压力：即垂直作用在单位面积上的力。在压力测量中，常有绝对压力，表压力，负压力和真空度之分。

绝对压力：指被测介质作用在容器单位面积上的全部压力；用来测量绝对压力的仪表称为绝对压力表。

表压力：地面上的空气柱所产生的平均压力；用来测量大气气压的仪表称为气压表。

绝对压力与大气压力之差，称为表压力。

当绝对和值小于大气压力值时，表压力均为负值（即负压力），此负压力值的绝对值，称为真空度；用来测量真空度的仪表称为真空表。

既能测量压力值又能测量真空度的仪表称为压力真空表。

按压力测量原理测量仪表可分为液柱式、弹性式、电阻式、电容式、电感式和振频式等。

压力计从结构上分为实验室型和工业应用型。

五.压力表的选用

量程选择：

1. 在测稳定压力时，一般压力表最大量程选择在接近或大于正常压力测量值的1.5倍；

2. 在测量脉动压力时，一般压力表最大量程选择在接近于正常压力测量值的2倍；

3. 在测机泵出口压力时，一般压力表最大量程选择接近机泵出口最大压力值；

4. 在测量高压压力时，一般压力表最大量程应大于最大压力测量值的1.7倍；

（为了保证压力测量精度，最小压力测量值应高于压力表测量量程的1/3。）

精度选择：根据生产允许的最大量程误差，以经济、实惠的原则确定仪表的精度等级。一般工业用压力表1.5级或2.5级已足够，科研或精密测量用0.5级或0.35级的精密压力计或标准压力表。

仪表种类和型号的选择：

仪表种类和型号要根据工艺要求、介质性质及现场环境等因素来确定。

如是需要就地显示，还是要求远传；仅需指示，还是要求记录；仅需报警，还是要求自动调节；介质的物理、化学性质（如温度，黏度，脏污程式度，腐蚀性，是否易燃易爆等）如何；现场环境条件（如温度，湿度，有无振动，有无腐蚀性等）怎样等。对于氧，氨，乙炔等介质同，则应选用专用压力表。

压力表外形尺寸的选择：

现场就地显示的压力表一般表面直径为∮100mm

在标准较高或照明条件差的场合用表面直径的∮200～250 mm压力表

盘装压力表直径为∮150 mm，或用矩形压力表。