壓力儀表工作原理、選型、安裝注意事項

一、常見九大壓力儀表工作原理

1、液柱式壓力計         

2、活塞式壓力計

活塞式壓力計是基于靜壓平衡的原理工作的，一般有單活塞和雙活塞兩種。活塞壓力計根據其精度分為一等、二等、三等，精度等級誤差分別為0.02級，0.05級，0.2級。活塞的有效面積一般取1cm2、0.5cm2或0.1cm2。傳壓介質常用的有變壓器油和蓖麻油。 

3、彈性式壓力計 

彈性式壓力計有彈簧管式、膜片式、膜盒式和波紋管式等；工業上常用的彈性測壓元件有彈簧管、波紋管及膜片三類。彈性式壓力計是根據彈性元件的變形和所受壓力成比例的原理來工作的。當作用于彈性元件上的被測壓力越大時，彈性元件的變形也越大。常用的彈性式壓力表有彈簧管式壓力表、膜片式壓力表、波紋管式壓力表，其中彈簧管式壓力運用廣。
    彈性元件的鋼度就是指彈性元件變形的難易程度。鋼度大的彈簧管受壓變形后形變小。用不銹鋼、合金鋼制作的鋼度大，一般用來測量大于20MPa以上壓力；磷銅、黃銅制作的鋼度小，一般測量小于20MPa以下的壓力。彈簧壓力表一般由彈簧管、連接桿、扇形齒輪、游絲、指針和刻度盤等幾部分組成。
    彈簧管壓力表中彈簧管都是由一根彎成270°圓弧狀、截面呈橢圓形的金屬管制成。因為橢圓形截面在介質壓力的作用下將趨向圓形，使彎成圓弧形的彈簧管隨之產生向外挺直擴張的變形，使彈簧管的自由端產生位移，并通過連接帶動扇形齒輪進行放大，帶動指針轉動，指針轉動的角度和壓力程線性關系，這樣就通過刻度盤讀出被測壓力的大小。游絲的作用是產生一個反作用力。膜片式壓力表一般由測量膜片、傳動系統、指示系統和表殼接頭幾部分組成。 

4、電遠傳式壓力表

當需要遠傳壓力信號時，為了安全、方便和減少延遲時，廣泛采用把就地壓力

彈性元件的位移或力變化量轉換為電信號，該儀表的測量范圍較廣，分7×10-5Pa至5×102MPa的壓力，允許誤差可至0.2％；由于可以遠距離傳送信號，所以在工業生產過程中可以實現壓力自動控制和報警，并可與工業控制機聯用。
 由壓力傳感器、測量電路和信號處理裝置所組成。常用的信號處理裝置有指示儀、記錄儀以及控制器、微處理機等。
5、霍爾片式壓力傳感器
 霍爾片式壓力傳感器是根據霍爾效應制成的，即利用霍爾元件將由壓力所引起的彈性元件的位移轉換成霍爾電勢，從而實現壓力的測量。  

5、應變片壓力傳感器 應變片壓力傳感器是把壓力的變化轉換成電阻值的變化進行測量的。應變片是金屬導體或半導體制成的電阻體，其阻值隨壓力所產生的應變而變化對于金屬導體。 

6、 壓阻式壓力傳感器 壓阻式壓力傳感器利用單晶硅的壓阻效應而構成。采用單晶硅片為彈性元件，在單晶硅膜片上利用集成電路的工藝，在單晶硅的特定方向擴散一組等值電阻，并將電阻接成橋路，單晶硅片置于傳感器腔內。當壓力發生變化時，單晶硅產生應變，使直接擴散在上面的應變電阻產生與被測壓力成比例的變化，再由橋式電路獲得相應的電壓輸出信號。  

8、力矩平衡式壓力變送器 力矩平衡式壓力變送器是一種典型的自平衡檢測儀表，它利用負反饋的工作原理克服元件材料、加工工藝等不利因素的影響，使儀表具有較高的測量精度（一般為0.5級）、工作穩定可靠、線性好、不靈敏區小等一系列優點。 9、電容式壓力變送器 電容式壓力變送器是一種開環檢測儀表，具有結構簡單、過載能力強、可靠性好、測量精度高等優點，其輸出信號是標準的4～20mA（DC）電流信號。

二、壓力儀表的選型考慮事項

為了保護壓力表，一般在被測壓力較穩定的情況下，其壓力值不應超過儀表量程的2/3；若被測壓力波動較大，其壓力值應低于儀表量程的1/2。

為了保證實際測量的精度，被測壓力的小值不應小于儀表量程的1/3。還需要考慮以下情況：       

1、被測介質兼容性       

在選型時要考慮它的介質對壓力接口及敏感元件，一定要考慮壓力接口及敏感元件材質，否則使用后很短時間就會將外膜片腐蝕壞，被腐蝕壞造成設備和人身事故，所以材質選擇非常重要。 

2、介質溫度和環境溫度對產品的影響         

在選型時要考慮被測介質的溫度和環境溫度，如果溫度高于產品本身溫度補償，容易引起產品測量數據漂移，選擇時一定要考慮變送器的的實際工作環境，避免溫度對壓敏芯體造成測量不準。 

3、壓力量程的選型     在選型時要考慮設備工作壓力等級，變送器的壓力等級必須與應用場合相符合。
4、壓力接口的選型
  在選型過程中，嚴格落實用戶所使用壓力接口尺寸，選用合適正確螺紋連接形式，并出產品外形圖確認，或廠家提供樣品也可以。 

5、電氣接口的選型

在選型時要再三確認用戶信號采集方式及現場布線情況，傳感器信號要與用戶采集接口對接；選用合適正確電氣接口及信號方式的。 

6、壓力類型選型

測量壓力的儀表稱為絕壓表。對于普通的工業壓力表測量的都是表壓值，也就是壓力與大氣壓的壓差值。當壓力大于大氣壓值時測得的表壓值為正值，稱為正表壓；當壓力小于大氣壓值時測得的表壓值為負值，稱為負表壓，即真空度。測量真空度的儀表稱為真空表。

7、壓力表受振動的影響

壓力表在振動的環境下也會出現指示不準的情況，劇烈的振動會直接引起壓力表彈性元件的變形，影響壓力表的靈敏度、準確度及使用者對壓力表指示值的讀取。壓力表防振動的措施主要是安裝緩沖裝置和減震裝置。

三、壓力表安裝三大注意事項

1、測壓點的選擇　應能反映被測壓力的真實大小。 

①、要選在被測介質直線流動的管段部分，不要選在管路拐彎、分叉、死角或其他易形成漩渦的地方。
②、測量流動介質的壓力時，應使取壓點與流動方向垂直，取壓管內端面與生產設備連接處的內壁應保持平齊，不應有凸出物或毛刺。
③、測量液（氣）體壓力時，取壓點應在管道下（上）部，使導壓管內不積存氣（液）體。

2、 導壓管鋪設 

①、導壓管粗細要合適，一般內徑為6～10mm，長度應盡可能短，長不得超過50m，以減少壓力指示的遲緩。如超過50m，應選用能遠距離傳送的壓力計。

②、 導壓管水平安裝時應保證有1:10～1:20的傾斜度，以利于積存于其中之液體（或氣體）的排出。
③、當被測介質易冷凝或凍結時，必須加設保溫伴熱管線。
④、取壓口到壓力計之間應裝有切斷閥，以備檢修壓力計時使用。切斷閥應裝設在靠近取壓口的地方。

3、壓力計的安裝

①壓力計應安裝在易觀察和檢修的地方。
②安裝地點應力求避免振動和高溫影響。
③測量蒸汽壓力時，應加裝凝液管，以防止高溫蒸汽直接與測壓元件接觸；對于有腐蝕性介質的壓力測量，應加裝有中性介質的隔離罐。

④壓力計的連接處，應根據被測壓力的高低和介質性質，選擇適當的材料，作為密封墊片，以防泄漏。
⑤當被測壓力較小，而壓力計與取壓口又不在同一高度時，對由此高度而引起的測量誤差應按Δp＝±Hρg進行修正。式中H為高度差，ρ為導壓管中介質的密度，g為重力加速度。⑥為安全起見，測量高壓的壓力計除選用有通氣孔的外，安裝時表殼應向墻壁或無人通過之處，以防發生意外。 

                                                           以上來自儀表圈