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如何选择合适的压力计
来源:赛斯维传感器网 发表于 2022/8/8

压力计是一种用于测量压力的仪器。 也可以使用压力指示器这个术语。 在工业领域,压力和温度无疑是测量和监控较多的工艺参数,因此压力计几乎随处可见。 本采购指南不涉及压力传感器。 与产生电信号并需要连接到一个设备或控制系统以使其测量可读或可用的传感器不同,压力计可以在表盘或数字显示器上直接读取压力值。 有些压力计是纯机械的,而另一些则需要电源。


模拟或数字压力计?

压力计可分为两大类:带模拟显示的压力计和带数字显示的压力计。


模拟压力计

尽管在一些应用中仍然可以看到液柱式压力计,但模拟压力计通常使用一个机械过程,在压力下移动表盘上的指针。


优点:

不需要电源,所以压力计可以连续工作,而不需要更换电池或安装电源。


结构坚固,设计用于抵抗冲击和振动,因此可以用于许多工业部门,甚至在恶劣的条件下使用。


它们使压力水平快速可视化。 


缺点:

压力计的读数不太准确,而且会有误差(例如视差误差)。


测量不能用于过程控制系统。


数字压力计

数字压力计 将压力转换成电信号并在屏幕上显示测量值,因此包括一个需要电源的电子电路。


优点:

数字显示提供了一个简单而准确的数值读取。


由于压力计的电子技术,提供了更多的功能,如测量单位的选择、较大值的存储等。


压力计可以配备一个输出,以便与过程控制系统一起使用。


缺点:

需要电池或持久性性电源。


什么是不同类型的压力?


在讨论压力测量时,首先需要知道测量的是什么压力。 有3种不同类型的压力可以用压力计来测量:绝对压力、相对压力和差压。


压力计和传感器通常通过转换表面(膜或其他)在待测压力作用下的变形来测量压力。 表面在其两面的压力差作用下发生变形:一面是要测量的压力,另一面是参考压力。 参考压力决定了被测量的压力类型和使用的压力计类型。


绝对压力:参考压力是真空(压力接近于零),因此绝对压力与要测量的压力完全对应。 


相对压力:参考压力是大气压力(为简单起见,让我们说表面的另一面是在开放的空气中),所以给定的测量值是大气压力和我们想要测量的压力之间的差值。


差压:参考压力是第二个测量点,所以差压表有两个输入,给出的测量结果是两点之间的压力差。


压力计有哪些不同类型?

在压力计内,有不同类型的测量装置,压力作用下以某种方式变形的能力被利用。


波登管压力计:这种类型的压力计是一个具有椭圆形轮廓的弯管。 待测流体的压力作用于管子内部,当压力增加时,管子会伸直。 一个机制放大了管子的运动并将其转化为针的旋转运动。


波登管压力计用于0.6至4,000巴的压力,它们对超压敏感。 对于侵蚀性介质,需要对波登管的材料进行调整。


隔膜压力计:流体的压力被施加在一个薄的波纹膜片的一侧。 机械装置将隔膜的变形转化为针的旋转运动。


隔膜压力计测量的压力从16mbar到40bar,可以承受非常高的超压。 隔膜更容易受到腐蚀性液体的影响,可以在上面涂上一层保护性涂层或中间膜。


胶囊式压力计:囊式压力计是由两个膜片在其圆周上组装而成,形成一个紧密的腔体。 液体的压力被施加在胶囊内,胶囊根据压力变化而膨胀。 机械装置将胶囊的变形转变为针的旋转运动。


胶囊式压力计用于2.5至600毫巴的低压,具有有限的抗超压能力。


弹簧箱压力计: 流体的压力被施加在一个波纹管(一个薄壁的环形圆筒)内。 机械装置将波纹管的长度的变化转变为针的旋转。


波纹管压力计用于60至1,000mbar的低压力。


需要干燥的还是充满液体的压力计?

带表盘的压力计对振动和压力突增或下降很敏感,因为其机制是将传感元件的变形转变为指针的旋转运动。 目前已经找到解决这个问题的办法,即在压力计外壳中完全注入液体。 因此,在选择压力计时,应该考虑您需要的是干燥的还是充满液体的压力计。


干式压力计 不包含任何液体。


优点:

干式压力计比充液式压力计的价格低。


缺点:

压力计不能防止振动和压力浪涌或跌落,都会简单地破坏机制。


不适合在寒冷和潮湿的环境中使用,因为仪表外壳内空气中的水分会冻结,导致机械装置失效。


应用:

干式压力计更经济,在不存在振动问题的简单应用中是通常的选择。 通常用于在空气压缩机上。


充液压力计 其外壳已完全被一种液体(通常是纯甘油或水和甘油的混合物)填满,这将对振动和压力激增或下降起到阻尼作用。


优点:

充液压力计对振动和压力浪涌或下降的抵抗力更强。


是气密性的,液体的存在可以防止湿气进入壳体并阻挡机械。


这种类型的压力计可以在零度以下的温度下工作。


它们是环保的,因为液体(甘油)是无毒的,可以分解。


应用:

充液式压力计可用于潮湿和寒冷的环境,或有大量振动的情况。


充满纯甘油的压力计可以工作到-5°c。甘油在17°c以下会变得粘稠(这使得机制变慢),在-5°c左右,压力计会完全被封锁。


对于低温,使用甘油和水的混合物,使压力计可以承受到-46℃。


其他选择标准是什么?


一旦确定了上述要点,在选择压力计时还涉及其他标准。


要测量的压力:根据压力计的测量范围来选择,对于模拟表盘压力计,工作压力需要在量程的1/3和2/3之间。


过压 压力计对过压(压力高于范围的值)的抵抗力是有限的,所以有必要确定压力计能够承受电路中可能出现的任何过压。 普通的压力计可以处理其压力的1.15至1.3倍,超过这个范围,您将不得不寻找一个特殊的压力计或在电路上的压力计上游安装一个压力限制器。


精度:以量程的百分比表示,百分比越小,仪器就越准确。


表盘直径:表盘越大,压力读数就越准确,但需要考虑测量位置的可用空间。


材料的兼容性: 与液体接触的材料需要与之相容。 标准压力计由铜或铜合金制成,与常见的流体(水、空气、油等)兼容,不锈钢压力计用于更具腐蚀性的流体。 对于腐蚀性很强的、粘稠的、糊状的或热的液体,可使用隔膜式分离器,压力计因此与液体隔离,但压力却被传送。


流体的温度:带有铜制部件的压力计可以在65°c以下使用,超过这个温度,您就需要不锈钢,可以在150°c以下使用。


环境条件: 仪表的外壳材料需要能够经受住操作环境。 不锈钢压力计在侵蚀性或腐蚀性环境中是较好的选择,防水外壳在户外使用时更受青睐。

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