壓力測量儀表的原理、分類、選用及常見故障與排除

森風天茂氣體 2024-05-03 16:54:37

壓力測量儀表是用來檢測和測量氣體、液體或蒸汽壓力的工業自動化儀表,廣泛應用于各種工業生産過程控制、機械設備狀態監控、科研實驗等領域。

根據工作原理,壓力測量儀表主要分爲以下幾類:

1、液柱式壓力計:又稱U形管壓力計,利用液柱高度與所受壓力成正比的原理,通過觀察液柱上升或下降的高度來判斷壓力值。這種類型的儀表測量範圍有限,主要用于實驗室或精度要求不高的場合。

2、彈性式壓力計:包括彈簧管壓力表(如常見的波登管壓力表)和膜片式壓力表等,通過彈性元件(如彈簧管、膜片)在被測壓力作用下發生彈性變形,進而驅動指針在刻度盤上指示壓力值。

3、負荷式壓力計:通常是指利用壓力引起的機械負荷來測量壓力的方法,例如活塞式壓力計。活塞壓力計通過測量已知面積上的負載力來精確測定壓力,常用于校准和標准壓力的測量。

4、電測式壓力計:這類儀表通過將壓力變化轉換爲電信號來進行測量,例如壓阻式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、壓電式壓力傳感器、熱電偶式壓力傳感器等。它們的輸出信號通常爲電壓、電流或頻率,便于遠程傳輸和自動控制系統對接。

此外,壓力測量儀表還可以按照測量基准分爲一般壓力表(測量表壓)、絕對壓力表(測量相對于絕對真空的壓力)和差壓表(測量兩個壓力點之間的壓差)。並且,按照測量精度和用途,可以進一步劃分爲精密壓力表和一般壓力表等不同類型。

選擇壓力測量儀表時,需要考慮的因素包括測量範圍、精度等級、工作環境(如溫度、濕度、腐蝕性、震動等)、信號輸出形式(模擬信號或數字信號)、是否需要遠程監控以及安裝和維護的便捷性等。

1、壓力測量儀表的選用是一項細致的工作,需要綜合考慮多種因素,以確保所選儀表能夠准確、穩定、安全地完成壓力測量任務。以下是選用壓力測量儀表時需要考慮的關鍵因素:

2、測量範圍:根據實際被測壓力的大小選擇合適的量程,一般來說,所選儀表的量程上限應高于實際最大工作壓力的1.5倍到3倍,以便留有足夠的安全裕度和精確讀數的空間。

3、精度等級:根據測量精度要求選擇相應的精度等級。不同行業的應用有不同的精度需求,例如工業生産過程控制可能接受2.5級或3.0級的壓力表,而在實驗室或精密測量場合則可能需要更高的精度,如0.1級或0.25級的壓力變送器。

4、被測介質性質:考慮介質的物理和化學性質,如溫度、粘度、腐蝕性、毒性、易燃易爆性等。對于腐蝕性介質,應選用耐腐蝕材料制成的壓力儀表;對于特殊介質如氧氣、乙炔等,需要使用專門設計的安全型壓力表。

5、工作環境:考慮環境條件,如溫度、濕度、振動、沖擊、電磁幹擾等,選擇具有相應防護等級和抗幹擾能力的壓力儀表。

6、信號輸出形式:是否需要遠程監控或數據采集,如果需要,應該選擇可以輸出模擬信號(如4-20mA、0-10V)或數字信號(如RS485、HART協議)的壓力變送器。

7、安裝方式和連接方式:根據安裝位置和空間選擇不同的安裝方式,如徑向安裝、軸向安裝等,並確保連接方式(螺紋連接、法蘭連接等)與現有系統兼容。

8、動態響應要求:若測量對象的壓力變化速度快,應選用動態響應性能好的壓力傳感器或變送器,確保能夠實時、准確地捕捉壓力變化。

9、經濟效益:在滿足測量需求的前提下,考慮儀表的成本、壽命、維護費用以及後期校驗成本。

綜上所述,選用壓力測量儀表時,務必結合具體的應用場合、工藝要求、安全規範以及經濟效益,進行全面評估後做出最佳選擇。

壓力測量儀表在使用過程中可能出現多種故障,以下是常見的一些故障及其排除方法:

指針不在零位:原因:彈簧彎管疲勞失去彈性、遊絲損壞、連杆松動、三通旋塞堵塞或指針彎曲。排除方法:校正或更換彈簧彎管、修複或替換遊絲、緊固松動部件、疏通堵塞部位、矯正指針或更換指針。

指針抖動或呆滯:原因:遊絲損壞、中心軸兩端彎曲、齒輪齧合不良或摩擦阻力過大。排除方法:檢查遊絲並修複或更換,校直中心軸,調整齒輪齧合,減少摩擦阻力。

示值誤差超差:•原因:儀表未按時校驗、量程設置不當、彈簧管材料因溫度變化影響其彈性、齒輪磨損或間隙過大。排除方法:立即進行校驗,正確設定量程,針對溫度變化的影響采取補償措施,調整或更換磨損的齒輪。

線性誤差:原因:長期使用後儀表內部零件配合發生變化,導致示值誤差隨壓力增加不成比例。排除方法:調整扇形齒輪與拉杆的角度或更換受損部件以恢複線性性能。

引壓管不合理施工導致的問題:原因:導壓管路過長、存在液柱差或響應速度慢。排除方法:縮短導壓管長度,合理布設導壓管路,必要時加入凝結水負壓系統或油真空系統,並確保在同一水平高度,以減少液柱差。

儀表受外界溫度影響:原因:環境溫度過高或過低,導致彈簧管材料力學性能變化。排除方法:選擇具有溫度補償功能的壓力表,或在設計中考慮溫度變化對儀表性能的影響,適當保溫或降溫。

儀表安裝不合理:原因:與取源點高度不一致,形成液柱差,造成測量誤差。排除方法:按照規定要求重新安裝,確保儀表與取源點在同一水平線上或采取補償措施消除液柱差。

壓力表內部零件損壞:原因:如遊絲絞亂、中心齒輪和扇形齒輪脫開或磨損嚴重。排除方法:複位或更換遊絲,調整齒輪齧合,嚴重的磨損需更換相應部件。

以上各類故障在排除時,必須遵循正確的操作規程和安全規範,並在必要時借助專業壓力表校驗器進行校准和調整,確保儀表恢複正常工作狀態。

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