压力表及压力单位换算.docx

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压力表及压力单位换算

油田常用的压力测量仪表

压力类仪表是常见的计量器具它能直观地显示出各个工序环节的压力变化，并可以通过自动连锁或传感装置，保障人身和财产安全

一、弹簧管压力表的结构及工作原理：

是生产中常见的压力表，它主要由弹簧管、齿轮传动机构、示值装置以及外壳等几部份组成。

弹簧管的自由端是封闭的，它借助与拉杆和扇形齿轮以铰链的方式连接。

扇形齿轮和小齿轮啮合，在小齿轮轴芯上装着指针。

为了消除扇形齿轮的与小齿轮之间的间隙活动，因此在小齿轮的转轴上设有螺旋型的游丝。

弹簧管的另一端与压力表接头相焊接。

上在压力表外壳上。

介质压力通过细管进入弹簧管的内腔中，由于内外测的受力面积不同，因此在里的作用下使弹簧管的自由端产生移动，并带动拉杆、齿轮传动机构转到，使固定在齿轮上的指针相对于表盘旋转，因此指针在带有刻度值的表盘上显示出相应的压力。

图3—4弹簧管式压力表构造图

1—弹簧管2—游丝3—指针4—小齿轮5—扇形齿轮6—自由端7—连接杠杆8—支点9—固定端

二、压力表的规格及选择

1压力表的规格

压力表的规格包括：

压力表的外壳直径、压力表的测量范围、测量精度等

2压力表的选择

1根据工艺设备要求选择压力表外壳直径（有40mm、60mm、100mm、150mm、200mm、250mm压力表等。

）

（1）工艺管网和机泵一般安装外壳直径为100mm的压力表

（2）受压容器（加热炉、锅炉、缓冲罐、注水泵进出口管线）及震动较大的部位一般安装直径为100～150mm

（3）控制仪表一般多采用直径60mm的压力表。

2根据所测量的工艺介质压力要求选择压力表的量程。

正确选择压力表的量程，对于压力表安全运行、延长使用寿命至关重要。

因此压力表的最高测量值不得超过压力表满量程的3/4，压力表的测量范围值在满量程的1/3～2/3之间时，其稳定性和准确性最高。

若选用的压力表量程过大，由于同样精度的压力表，量程越大，允许误差的绝对值和肉眼观察的偏差就越大，则会影响压力读数的准确性；反之，若选用的压力表量程过小，设备的工作压力等于或接近压力表的刻度极限，则会使压力表中的弹性元件长期处于最大的变形状态，易产生永久变形，引起压力表的误差增大和使用寿命降低。

另外，压力表的量程过小，万一超压运行，指针越过最大量程接近零位，而使操作人员产生错觉，造成更大的事故。

3根据工艺要求，选择压力表的测量精度。

合理选择压力表的测量精度，对提高测量准确性，减少测量误差保证安全生产，都有很重要的意义。

一般按照按被测压力最小值所要求的相当允差来选择压力表的精度等级。

常见精度等级有：

0.1、0.16、0.25、0.4、0.6、1、1.5、1.6、2.5、4.0、精度等级一般应在压力表的度盘上进行标识，其标识也有相应规定，如“①”表示其精度等级是1级。

对于一些精度等级很低的压力表，如4级下的压力表，还有一些并不需要测量其准确的压力值，只需要指示出压力范围的压力表，如灭火器上的压力表，则可以不标识精度等级。

三、压力表的安装使用要求

1、压力表应垂直安装，倾斜角度不大于30°，力求与取压点保持在同一水平位置上，避免指示迟缓。

2、压力表应在-40°～60°环境中相对湿度不大于80％的条件下使用。

3、安装在锅炉或蒸汽管线上的压力表，其下端应装设U型缓冲管？

用以积存凝结水，。

以防高温蒸汽直接冲入压力表内，影响测量精度损坏压力表。

如果进入弹簧弯管的介质温度较高，温度的作用亦会使得弯管变形。

而且高温介质长期作用于弹簧弯管，还会使弯管产生永久变形。

所有这些都会对测量产生不利影响。

4、拆卸压力表时应缓慢降压，防止压力表指针突然归零而损坏。

5、安装压力表后应缓慢打开其下端的取压阀，不得突然升压，防止损坏。

6、压力表再经过一定时间的使用与受压后，其内部零件出现变形和磨损测量精度产生测量误差因此要定期校验。

（1、有限止钉的压力表在无压力时，指针转动后不能回到限止钉处，没有限止钉的压力表在无压力时，指针零位的数值超过压力表规定的允许误差。

2、压力表表面玻璃破碎或表盘刻度模糊不清。

3、压力表封印损坏或超过校验有效期限。

4、压力表内泄漏或指针跳动。

）压力表一般检定周期为半年。

7、校验后的压力表要放在无尘、干燥、无腐蚀的环境中保存。

1. 测量稳定压力时，最大工作压力不应超过量程的2/3。

测量脉动压力时，最大工作压力不应超过量程的1/2。

压力表中的弹簧弯管、游丝等弹性部件，如经常处于极限或接近于极限状态．经长时工作会导致弹性的减弱或丧失，甚至产生永久变形。

如果压力表指针经常处于接近或大于表盘满刻度的2／3的位置，对压力表的长期工作是不利的。

   3. 测量高压时，最大工作压力不应超过量程的3/5

   4．为保证测量准确度，最小工作压力应不低于量程的1/3。

标准压力表的精度有0.25，0.4，0.6三种

精密压力表原称标准压力表，从精度等级角度讲，它是压力表的高端产品。

规范中将0.4级（包括0.4级）以上精度等级的压力表划归为精密压力表。

过去，之所以将精密压力表叫标准压力表，是因为它那时基本上是用于压力量值的传递。

随着工业流程中对压力测量精度要求的提升，这种压力表在测量环节的应用量也明显增多，就将其正名为精密压力表。

    精密压力表的制造工艺相对复杂，不管是从弹性敏感元件，还是从传动放大机构看，为确保其性能，工艺都十分严谨。

除制造精密压力表弹性敏感元件的材料须具有优良的弹性性能外，轧制弹性敏感元件的冷作硬化工艺参数、人工时效和自然时效工艺参数、弹性敏感元件的几何尺寸和形状等都是各制造厂的技术机密。

可以说，精密压力表的制造能力代表着制造厂家的压力表水平。

    精密压力表的量域很广，从-0.1～0MPa至0～100MPa都有产品生产。

其中微压精密压力表和高压精密压力表因其制造难度甚大，产量不高，价格较为昂贵。

标准表的概述：

标准压力表是压力基准仪表，主要做校验普通压力表时的基准使用，其精度高，灵敏度高，是压力表校验系统的重要组成部分。

标准压力表的分类：

指针式标准压力表即精密压力表

数字式标准压力表即数字精密压力表

标准压力表准确度等级：

0.02级0.05级0.16级0.25级0.4级（指针式最高可达0.16级）

标准压力表用途：

可用来检定压力传感器、压力变送器、数字压力计和其他压力仪表。

标准压力表压力范围：

-0.1-200Mpa

温馨提示：

在校验压力表的时候标准表即做为标准使用的压力表，在校验过程中就是比对标准表和被校表的读数误差来确定被校验表是否准确

随着电子技术的发展和生产成本的进一步降低，很多企业建标已经采用以数字压力表为标准的压力表校验系统，该系统比传统的以活塞式压力计为标准的校验系统更加方便。

力表校验步骤/流程

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结构图：

1.手摇螺杆泵2.油泵3.单项阀门4.导管5.底座

安装：

∙1.校验器应放在便于操作的工作台上，必须保持水平。

∙2.校验器的工作环境温度为+20±10℃，周围空气不得含有腐蚀性气体。

∙3.校验器不得受震动；工作台上需铺上橡皮垫。

∙4.使用前，首先用汽油清洗校验器管路，然后将传压介质注满油杯。

旋转手摇螺杆泵的手轮检查油路是否通畅；若无问题，即可装上精密压力表和被校压力表。

使用：

 5.操作步骤：

 检验压力表时：

∙

（1）打开油杯阀②，左旋手轮，使手摇泵的气缸 充满油液。

∙

（2）关闭油杯阀②，打开阀③，再右旋手轮，压缩油液，使油压作 用于压力表，根据两只表的指示值即可进行检验。

 检验真空表时：

∙

（1）清除校验器内部传压介质。

∙

（2）关闭阀③，打开油杯阀②，并将手摇泵螺杆全

∙     部旋入气缸。

∙（3）关闭阀②，打开阀③，旋出手摇泵螺杆，形成真空；如果旋出一次未 达到真空度时，应再关闭阀③，打开阀②，旋进手摇泵螺杆到底，接着关闭阀②，打开阀③，旋出手摇泵螺杆，如此反复旋进，旋出数次，直至达到所需真空度为止。

压力表基础知识

1.压力表的原理与构造

1.1原理：

压力表通过表内的敏感元件（波登管、膜盒、波纹管）的弹性形变，再由表内机芯的转换机构将压力形变传导至指针，引起指针转动来显示压力。

1.2构造：

溢流孔：

   若发生波登管爆裂的紧急情况的时候，内部压力将通过溢流孔向外界释放，防止玻璃面板的爆裂。

注：

为了保持溢流孔的正常性能，请在表后面留出至少10mm的空间，不要改造或塞住溢流孔。

指针：

   除标准指针外，其他指针也是可选的。

（零调指针最大值指针或设定指针）请在选型表中列出。

玻璃面板：

   除标准玻璃外，其他特殊材质玻璃，如强化玻璃，无反射玻璃也是可选的。

性能分类：

   普通型（标准）、蒸汽用普通型（M）、耐热型（H）、耐振型（V）、蒸汽用耐振型（MV）耐热耐振型（HV）。

用途区分参考JIS7505波登管压力表标准。

处理方式：

   禁油/禁水处理…在制造时除去残留在接液部的水或油。

外装指定：

   壳体颜色…除标准色以外，清特别注明。

节流阀：

（可选） 

   为了减小脉动压力，节流阀安装在压力入口处。

脉动压力：

   由于压力发生器中泵的脉动特性，使压力表的特诊曲线振幅较大。

这对压力表是非常有害的。

连接方式：

   本产品连接部有三种连接方式：

   钎焊…用于铜类材质的连接 

   银铜钎焊…用于铜类材质和不锈钢材质之间连接      TIG焊接…用于不锈钢材质之间连接

2.压力表术语

2.1正压与负压

2.2相对压力与绝对压力

2.3真空度（如图）

2.4压力的表示方法

   压力有两种表示方法：

一种是以绝对真空作为基准所表示的压力，称为绝对压力；另一种是以大气压力作为基准所表示的压力，称为相对压力。

由于大多数测压仪表所测得的压力都是相对压力，故相对压力也称表压力。

当绝对压力小于大气压力时，可用容器内的绝对压力不足一个大气压的数值来表示。

称为”真空度”。

它们的关系如下：

   绝对压力=大气压力+相对压力

   真空度=大气压力—绝对压力 

   我国法定的压力单位为Pa（N/㎡），称为帕斯卡，简称帕。

由于此单位太小，因此常采用它的106（1000000）倍单位MPa（兆帕）。

2.5弹性敏感元件：

波登管、波纹管、隔膜 

波登管压力表

   波登管敏感元件是弯成圆形，截面积显椭圆形的弹性C形管。

测量介质的压力作用在波动管的内侧，这样波登管椭圆截面会趋于圆形截面。

由于波登管微小变形，形成一定的环应力。

此环应力会使波登管向外延伸。

由于弹性波登管头部没有固定，其就会产生小小变形，其变形的大小取决于测量介质的压力大小。

波登管的变形通过机芯间接地由指针显示测量介质的压力。

膜盒压力表 

   膜盒敏感元件由两块连接在一起的显圆形波浪的膜片组成。

测量介质的压力作用在膜盒腔内侧，由此所产生的变形可用来间接测量介质的压力。

压力值的大小由指针显示。

膜盒压力表一般用来测量气体的压力，并能测量微压、过压保护在一定程度上也是可以的。

当几个膜盒敏感元件叠在一起后会产生较大的传递力来测量极微小的压力。

2.6径向型、轴向型 

径向型：

指压力表的连接口径与表盘成I型 

轴向型：

指压力表的连接口径与表盘T型

2.7IP防护等级

   IP（INTERNATIONALPROTECTION）防护登记系统是由IEC（INTERNATIONALELECTROTECHNICALCOMMISSION）所起草的。

将灯具依起防尘防湿之特性加以分级。

这里所指的外物含工具，人的手指等均不可接触到灯具内之带电部分，以免触电。

IP樊护等级是由两个数字所组成，第一个数字表示灯具离尘、防止外物侵入的等级，第二个数字表示灯具防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高，两个标示数字所表示的防护等级如表一及表二。

   表一：

第一个标示特性号码（数字）所指示的防护程度

   表二：

第二个标示特性号码（数字）所指示的防护程度

3.压力表的种类  

3.1室内型压力表：

A□□□

3.2室外型压力表：

B□□□

3.3高压表：

GH□□700MPa  

3.4差压表：

DG□□  

3.5双指针压力表：

GD1□  

3.6耐震型压力表：

GV□□  

3.7带接点压力表：

JM□□JC□□CD□□（耐压防爆）

4.压力表的选型与报价

   根据客户需求确定压力表种类，再根据压力表的安装场合选择型号 

4.1室内A□□□

4.2室外B□□□

4.3振动的场合GV□□

4.4耐压防爆CD□□

4.5压力表的安装

   径向、径向壁挂（带面板） 

   轴向、轴向安装夹具、轴向面板 

4.6压力表表盘刻度的选择

4.7带法兰隔膜、毛细管的压力表 

   法兰：

直接型、远传型。

用于：

电厂、石油、化工厂等

4.8附件：

虹吸管、节流阀、阻尼器、过压保护器、接头

4.9禁油禁水 

压力表的基础知识

一、压力表中压力的概念

　　这里的压力概念，实际上指的是物理学上的压强，即单位面积上所承受压力的大小。

　　绝对压力：

以绝对压力零位为基准，高于绝对压力零位的压力。

　　正　　压：

以大气压力为基准，高于大气压力的压力。

　　负　　压（真空）：

以大气压力为基准，低于大气压力的压力。

　　差　　压：

两个压力之间的差值。

　　表　　压：

以大气压力为基准，大于或小于大气压力的压力。

　　压力表：

以大气压力为基准，用于测量小于或大于大气压力的仪表。

二、压力表

　　在工业过程控制与技术测量过程中，由于机械式压力表的弹性敏感元件具有很高的机械强度以及生产方便等特性，使得机械式压力表得到越来越广泛的应用。

　　机械压力表中的弹性敏感元件随着压力的变化而产生弹性变形。

机械压力表采用弹簧管（波登管），膜片，膜盒及波纹管等敏感元件并按此分类。

所测量的压力一般视为相对压力。

一般相对点选为大气压力。

弹性元件在介质压力作用下产生的弹性变形，通过压力表的齿轮传动机构放大，压力表就会显示出相对于大气压的相对值（或高或低）。

　　在测量范围内的压力值由指针显示，刻度盘的指示范围一般做成270度。

三、压力表的分类

　　压力表按其测量精确度，可分为精密压力表、一般压力表。

精密压力表的测量精确度等级分别为0.1、0.16、0.25、0.4级；一般压力表的测量精确度等级分别为1.0、1.6、2.5、4.0级。

　　压力表按其指示压力的基准不同，分为一般压力表、绝对压力表、差压表。

一般压力表以大气压力为基准；绝压表以绝对压力零位为基准；差压表测量两个被测压力之差。

　　压力表按其测量范围，分为真空表、压力真空表、微压表、低压表、中压表及高压表。

真空表用于测量小于大气压力的压力值；压力真空表用于测量小于和大于大气压力的压力值；微压表用于测量小于60000Pa的压力值；低压表用于测量0~6MPa压力值；中压表用于测量10~60MPa压力值；高压表用于测量100MPa以上压力值。

　　耐震压力表的壳体制成全密封结构，且在壳体内填充阻尼油，由于其阻尼作用可以使用在工作环境振动或介质压力（载荷）脉动的测量场所。

　　带有电接点控制开关的压力表可以实现发讯报警或控制功能。

　　带有远传机构的压力表可以提供工业工程中所需要的电信号（比如电阻信号或标准直流电流信号）。

隔膜表所使用的隔离器（化学密封）能通过隔离膜片，将被测介质与仪表隔离，以便测量强腐蚀、高温、易结晶介质的压力。

　　压力表的弹性元件机械压力表中的弹性敏感元件随着压力的变化而产生弹性变形。

机械压力表采用弹簧管（波登管）、膜片、膜盒及波纹管等敏感元件并按此分类。

敏感元件一般是由铜合金、不锈钢或由特殊材料制成。

　　弹簧管（波登管）分为C型管、盘簧管、螺旋管等型式。

一般采用冷作硬化型材料坯管，在退火态具有很高的塑性，经压力加工冷作硬化及定性处理后获得很高的弹性和强度。

弹簧管在内腔压力作用下，利用其所具有的弹性特性，可以方便地将压力转变为弹簧管自由端的弹性位移。

弹簧管的测量范围一般在0.1MPa~250MPa。

　　膜片敏感元件是带有波浪的圆形膜片，膜片本身位于两个法兰之间，或焊接在法兰盘上或其边缘夹在两个法兰盘之间。

膜片一侧受到测量介质的压力。

这样膜片所产生的微小弯曲变形可用来间接测量介质的压力。

压力的大小由指针显示。

膜片与波登管相比其传递力较大。

由于膜片本身周围边缘固定，所以其防振性较好。

膜片压力表可达到很高的过压保护（比如膜片贴附在上法兰盘上）。

膜片还可以加上保护镀层以提高防腐性。

利用开口法兰、冲洗、开口等措施可用膜片压力表测量粘度很大、不清洁的及结晶的介质。

膜片压力表的压力测量范围在1600Pa~2.5MPa。

　　膜盒敏感元件由两块对扣在一起的呈圆形波浪截面的膜片组成。

测量介质的压力作用在膜盒腔内侧，由此所产生的变形可用来间接测量介质的压力。

压力值的大小由指针显示。

膜盒压力表一般用来测量气体的微压，并具有一定程度的过压保护能力。

几个膜盒敏感元件叠在一起后会产生较大的传递力来测量极微小的压力。

膜盒压力表的压力测量范围在250Pa~60000Pa

压力表式温度计的测量原理

压力表式温度计是根据在封闭容器中的液体、气体或低沸点液体和饱和蒸汽，受热后体积膨胀或压力变化这一原理而制作的，并用压力来测量这种变化，从而测得温度。

压力表式温度计主要由以下三部分组成：

1.温包——温包是直接与被测介质相接触来感受温度变化的元件，因此要求它具有高的强度，小的膨胀系数，高的导热率以及抗腐蚀等性质，根据所充工作介质和被测介质的不同，温包可用铜合金，钢或不锈钢来制造。

2.毛细管——它是用铜或钢等材料冷拉成的无缝圆管，用来传递压力的变化。

3.弹簧管——它就是一般压力表用的弹性元件。

压力表式温度计是一种工业使用的仪表，特点如下：

（1）适于测量0~300℃的温度，允许基本误差不超过1.5℅或2.5℅。

（2）可以做成指示型、记录型，并且很容易做成温度信号器和温度调节器。

（3）可以远距离测量温度。

（4）构造简单，价格便宜。

（5）不怕振，可以不用电源。

（6）距离较远时，仪表的滞后性较大。

压力表式温度计的分类：

（一）液体压力表式温度计

（二）气体压力表式温度计

（三）蒸汽压力表式温度计压力表式温度计的误差分析

压力表式温度计除了由于制造中的尺寸不准确，传动间隙和摩擦等会引起误差外，下列一些因素也会引起误差。

（1）感温部分浸入深度的影响；

（2）环境温度的影响；

（3）液柱高度的影响；

压力计量名词术语及定义

一、一般术语

1、压力（压强）（Pressure）

垂直作用于单位面积上的分布力

2、差压（压力）（DifferentialPressure）

两个相关压力之差

3、绝对压力（AbsolutePressure）

以零作参考压力的差压

4、表压力（GaugePressure）

以环境大气压力作参考压力的差压

4.1（正）表压（PositivePressure）

绝对压力高于大气压力的表压力

4.2负（表）压（NegativePressure）

绝对压力低于大气压力的表压力

5、静态压力（StaticstatePressure）

在所研究的领域内，不变压力或变化缓慢到可以不考虑其随时间变化的压力

6、动态压力（DynamicstatePressure）

在所研究的领域内，随时间变化的压力

7、帕斯卡（Pascal）

压力单位、1帕斯卡等于1牛顿每平方米，简称帕，符号为Pa

1Pa=1N/m2

8、大气压力（AtmosphericPressure）

大气自重所产生的压力，亦称气压

二、元件术语

9、（测压）敏感元件（Sensitiveelement）

在测压仪器仪表及传感器中直接感受被测压力并转换成另一种量的元件

10、（测压）弹性元建（Pressureelasticelement）

利用材料的的弹性变形把压力转换成位移、力等物理量的敏感元件

11、包端管（弹簧管）（Bourdontube）

一端密封、横截面具有特定形状的、弯成规定外形的金属或非金属管

12、膜片（Diaphragm）

一种沿外缘固定的片形测压弹性元件

13、膜盒（Capsule）

将两个金属膜片对合、并将其外缘焊接制成的测压弹性元件

14、波纹管（Bellows）

具有等间距同轴环形波纹、圆筒形、能沿轴向伸缩得测压弹性元件

15、转换元件（Transductionelement）

将一种量转换为另一种量的元件总称

16、电位器转换元件（Potentiometertransductionelement）

将位移（角位移或线位移）转换成相应的电阻值变化的元件

17、电容转换元件（Capacitancetransductionelement）

将位移等转换成相应电容之变化的元件

18、压阻转换元件（Piezoresistancetransductionelement）

应用半导体材料的压阻效应，将被测压力转换成相应的电阻值变化的元件

19、应变转换元件（Straingaugetransductionelement）

利用电阻材料随应变而产生电阻值变化的特性制成的转换元件

20、变磁阻转换元件（Variablereluctancetransductionelement）

将位移等转换成相应的磁路磁阻变化的元件

21、电感转换元件（Inductivetransductionelement）

将位移转换成相应电感量变化的的元件

22、差动变压器转换元件（Differentialtransformertransduc-tionelement）

将位移转换成相应的次级线圈感应电势变化的元件

23、压电转换元件（Piezoelectrictransductionelement）

应用压电效应，将被测压力转换成相应的电荷量变化的元件

二、仪器仪表及其装置术语

24、液体压力计（Manometer）

利用液柱自重产生的压力与被测压力平衡的原理而制