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壓力測量儀表基礎(chǔ)原理
在工業(yè)生產(chǎn)過程自動化中，壓力是需經(jīng)常測量和控制的參數(shù)之一。人們根據(jù)不同測量對象的物理性能，運用不同的物理原理和規(guī)律，設(shè)計制造出了各種類型的壓力儀表。它主要應(yīng)用在液體、氣體、蒸汽等介質(zhì)的檢測和控制。目前在工業(yè)生產(chǎn)中、應(yīng)用的壓力儀表有彈性式壓力儀表和電動單元組合儀表中的壓力變送器兩大類。
按其感測元件，有彈簧管、膜片、膜盒、波紋管等數(shù)種。本節(jié)主要介紹幾種常用的壓力儀表工作基本原理及使用方法。
一、常用壓力測量儀表的基本原理
(一)普通彈簧管壓力儀表的基本原理
彈簧管壓力儀表主要應(yīng)用于非腐蝕性、無結(jié)晶的液體、氣體、蒸汽等介質(zhì)的壓力和真空的測量。其儀表的工作原理是基于被測介質(zhì)的壓力進(jìn)入彈簧管時，引起彈簧變形，從而產(chǎn)生相應(yīng)位移，通過傳動機(jī)構(gòu)，使指針在刻度盤上指示出來，如圖9-16、9-17所示。
(二)膜片式壓力儀表的基本原理
膜片式壓力儀表主要用于測量有一定腐蝕性的介質(zhì)壓力和易結(jié)晶和易凝固的各種粘性等介質(zhì)的壓力和真空度的。該種儀表主要有一個氣室和膜片及傳動機(jī)構(gòu)等組成。它的工作原理是當(dāng)被測介質(zhì)進(jìn)入氣室時，膜片受到壓力作用，從而產(chǎn)生相應(yīng)的位移，經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)，帶動指針在刻度盤上指示出測量值。
圖9-16 彈簧管壓力表 圖9-17 彈簧管壓力表原理示意圖
1-接頭；2-襯圈；3-度盤；4-指針；
5-彈簧管；6-傳動機(jī)構(gòu)（機(jī)芯）；7-拉桿；
8-表殼；9-游絲；10-調(diào)整螺釘
(三)電接點壓力儀表的基本原理
電接點壓力儀表，適用于非腐蝕性、無結(jié)晶的液體、氣體、蒸汽等介質(zhì)。其工作原理與彈簧管壓力儀表一樣，均是利用彈簧管變形，而產(chǎn)生相應(yīng)位移，使指針在刻度盤上指示出測量值。只是電接點壓力儀表多一套電接點裝置，它與相應(yīng)的電氣器件(如繼電器及接觸器等)配套使用，便使被測壓力逾出上下*能實現(xiàn)自動控制、發(fā)訊和報警。電接點壓力表接線原理圖如圖9-18所示：
圖9-18 電接點壓力表接線原理圖
(四)遠(yuǎn)傳壓力變送器的基本原理
遠(yuǎn)傳壓力變送器種類繁多，按其能源形式可分為氣動、電動兩大類。按測量元件還可分為波紋管、彈簧管、電容式等數(shù)種。本節(jié)僅介紹電動類型，測量元件為波紋管的遠(yuǎn)傳壓力變送器。
電動遠(yuǎn)傳壓力變送器為電動單元組合儀表中的一個單元。壓力變送器在自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中作為檢測環(huán)節(jié)，用以連續(xù)測量液體、氣體、蒸汽等介質(zhì)的壓力或負(fù)壓(即真空吸力)，也可以用來測量開口容器的液位。并將被測的參數(shù)轉(zhuǎn)換為0-10mA或4-20mA的直流信號。它與調(diào)節(jié)器及其它的儀表可組成自動測量。記錄調(diào)節(jié)、控制等系統(tǒng)。
電動遠(yuǎn)傳壓力變送器主要有測量元件(波紋管)和轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)及電子放大器等部件組成。當(dāng)被測介質(zhì)的壓力P通過測量元件(波紋管)轉(zhuǎn)換成作用力F，在F的作用一下，產(chǎn)生力矩使力平衡轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的主杠桿產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，同時帶動副杠桿下檢測片產(chǎn)生位移S，此位移由檢測放大器檢測放大，而輸出直流信號，該輸出直流信號流過反饋動圈時，產(chǎn)生電磁反饋力F反使副杠桿轉(zhuǎn)動，當(dāng)反饋力F反所產(chǎn)生的力矩與作用力F所產(chǎn)生的力矩相平衡時，檢測片不再位移，壓力變送器便達(dá)到一個新的穩(wěn)定狀態(tài)，此時放大器輸出電流與輸入壓力值成正比。