第4章压力测量PPT.ppt

第4章 压力测量;压力是工质热力状态的主要参数之一。火电厂中为了设备的安全经济运行，需测量压力。 压力是工业生产中的重要参数，如高压容器的压力超过额定值时便是不安全的，必须进行测量和控制。在某些工业生产过程中，压力还直接影响产品的质量和生产效率，如生产合成氨时，氮和氢不仅须在一定的压力下合成，而且压力的大小直接影响产量高低。此外，在一定的条件下，测量压力还可间接得出温度、流量和液位等参数。;在火力发电厂中，待测压力的范围比较宽，约从103Pa到24MPa，且压差测量也广泛应用在液位和流量测量中作为中间变换。 电厂中使用的压力计和差压计主要是弹性的，低压和试验时用液柱式；另外压力和差压的测量受管路限制，一般用压力或差压变送器将信号转换成电信号进行远传。;压力测量举例：;第一节 压力测量概述;压力测量历史;2.压力的表示：绝对压力、表压力、差??、真空度。图4-1;3.压力表的分类;液压式压力测量仪表;弹性式压力测量仪表;负荷式压力测量仪表;电测式压力测量仪表;类别;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 压力传感器; 对压力仪表可以从不同的角度的其他分类： 1）按被测压力可分为：压力表、真空表、绝对压力表、真空压力表等。 2）按压力表使用的条件可分为：普通型、耐震型、耐热型、耐酸型、禁油型、防爆型等压力表。 3）按压力表的功能可分为；指示式压力表、压力变送器。 4、压力标准与量值传递 压力标准分为：基准、一等标准、二等标准、三等标准。能够实现基准和各级标准的仪器是基准器和标准器。基准器是国家最高的压力标准器，它又可以分为基准器和工作基准器。基准器用于进行国际比对，还将压力基准传递给工作基准器。工作基准器可复制多套保存在全国各地的主要部门，由它将压力工作基准传递到一等标准器，再由一等标准器传递到二等标准器，然后由二等标准器传递到三等标准器，最后由三等标准器传递到工作压力仪表。 基准器、工作基准器及各级标准器目前多采用活塞式压力计和液柱式压力计。 ;4.2 液柱式压力计;一、U形管压力计;U型管压力计两端差压与液柱高度h间关系: Δ p=p1-p2=g(H-h2)(ρ2-ρ1)+ g(h1+h2)(ρ- ρ1) Δ p=ρg(h1+h2) ;△P=P1－P2 =ρg(h1+h2);注意事项 为减小毛细现象，U型管的内径一般为5-20mm, ，内径最好不小于10mm 使用时保持垂直 减小两次读数误差，读数时眼睛与液面平齐，以封液弯月面顶部切线为准读取液面高度。 水以液面最低点为准，汞以液面最高点为准。 应选择密度小的封液，以增大左右管液体的高度差，减小读数误差。（水，汞，四氯化碳） ;二、单管式压力计;单管压力计的应用： 将数根肘管连至同一个大截面容器，则成为多管压力计，电厂用它测炉膛和烟道各处的负压。大容器内通大气，各肘管连至烟道各测点，此时各肘管中的液体高度即代表各处负压。D/d=31.6时，截面积之比可达1000倍，只要读出h2，便知北侧压力，误差不超过0.1%。;三、斜管式微压计（100~2500pa）;将单管液柱压力计的测量管倾斜放置，这样可以提高灵敏度，减少读数相对误差。因为L比h2放大了1/sinα倍，所以读数得相对误差小；改变α可改变正弦值，但不得小于150;斜管式微压计应用范围：一般100~2500pa;;四、液柱式压力计型号;4.3 弹性式压力计; 弹性元件在弹性限度内受压后会产生变形，变形大小与被测压力成正比关系。; ;1、弹簧管;单圈弹簧管 截面为非圆形（椭圆形或扁圆形），并弯成圆弧状的空心管子 一端为封闭（自由端），一端为开口（固定端） ;2.波纹管;3. 膜片 按剖面形状分为平膜片和波纹膜片 可与其他转换元件合用 电容式压力传感器 光纤式压力传感器 力矩平衡式压力变送器;二、弹性元件的特性 弹性元件是弹性压力计中的敏感元件，它的特性直接关系到压力计性能的好坏。尽管如此，由于弹性元件的不完全弹性方面的特性，如蠕变、弹性迟滞、弹性后效以及温度特性等都将直接影响到压力计的性能，使测量产生误差。 (1)蠕变和疲劳形变 弹性元件经过长时间的负荷作用，当负荷取消后，不能恢复原来的形态，这种特性称为弹性元件的蠕变。 (2)弹性迟滞 弹性元件在弹性范围内加负荷与减负荷时其弹性形变输出特性曲线不重合，这种特性称为弹性迟滞。 (3)弹性后效 当加在弹性元件上的负荷停止变化或被取消时，弹性元件的形变并不是立即就完成，而是要经过一定的时间才完成相应的形变，这种特性称为弹性后效。 （4）刚度和灵敏度 （5）不完全弹性特性;三、压力表;1.弹簧管压力表：生产过程中和实验室应用非常普遍的测压仪表。它可以测量压力