压力仪表计量的基础知识汇总

1、什么叫压力？大气压力、***压力、表压力负压力（疏空压力？）

答：垂直均匀地作用于单位面积上的力叫压力。大气压力――地球表面上大气自重所产生的压力，又称气压。***压力――以完全真空为零标准（参考压力）表示的压力。表压力――以大气压力作零标准表示的压力，当***压力大于大气压力时，它等于***压力与大气压力之差。负压力――***压力低于大气压力时的表压力，它等于大气压力与***压力之差，又称疏空压力。

 

2、写出液体静力平衡方程式并说明其物理意义？

答：P=pb+ρgh 

P――距液体自由表面为h处的静压力pb――大气压力   ρ――液体密度h――液体内距自由表面的深度。该方程式说明液体的静压力随距自由表面深度的增加，在同一水平面上各点的静压力均相等，即等压面为水平面。

 

3．简述弹簧管式压力表的工作原理，由哪些部件组成？简述传动机构中各零部件的作用

答：弹簧管式压力计的工作原理：弹簧管在压力的作用下，其自由端产生位移，并通过拉杆带动放大传动机构，使指针偏转并在刻度盘上指示出被测压力值。弹簧管式压力表主要由带有螺纹接头的支持器、弹簧管、拉杆、调节螺钉、扇形齿轮、小齿轮、游丝、指针、上下夹板、表盘、表壳、罩壳等组成。传动机构中各零部件的作用。。。拉杆――将弹簧管自由端的位移传给扇形齿轮；  扇形齿轮――将拉线位移转换成角位移，并传给小齿轮；；小齿轮――带动同轴的指针转动，在刻度盘上指示出被测压力值。游丝――使扇形齿轮和小齿轮保持单向齿廓接触，消除两齿轮接触间隙，以减小来回差。调整螺钉――改变螺钉的位置，用以改变扇形齿轮短臂的长度，达到改变传动比的目的；上下夹板――将上述部件固定在一起，组成一套传动机构。传动机构又称为机芯是压力表的心脏，它的作用是将弹簧管自由端的位移加以放大，达到易于观察读数的目的。

 

4．什么是弹性元件的残余变形？对压力的测量有何影响？

答：残余变形有三种情况：1。弹性元件在压力作用下产生变形，当压力除去后，弹性元件不能恢复到原来的形状，这种变形叫塑性变形。2。弹性元件在交变压力的作用下，容易产生应力而疲劳，造成弹性元件的损坏，压力除去后，不能恢复到原来的形状，这种变形叫疲劳变形。3。弹性元件长期承受压力的作用，也会产生疲劳，当压力除去后，弹性元件不能恢复到原来的形状，，这种变形叫弹性元件的蠕变。 上述这三种变形总称为弹性元件的残余变形。这种变形对于弹性式压力计来说是不允许存在的。因为弹性元件的残余变形必将导致压力仪表测量误差的加大或仪表的损坏。

 

5．如何利用电子电位差计来作为测量压力的二次仪表。

答：电子电位差计是一种电位（电压）自动测量仪器，而压力变送器的输出信号为电流信号，为此使变送器的输出电流，通过电阻产生电压降，作为电子电位差计的输入信号。为了保证测量的准确性，在测量 电路中所加的电阻为一精密电阻，其阻值要求很准，温度系数要低。一般其阻值为10欧，当其通过（0-10）mA直流电流时，在其两端即转换成（0-100）mV直流电压，这样便可用电子电位差计作为测量压力的二次仪表了。

 

6．试述弹簧管式一般压力表的示值检定项目、对标准器的要求及对检定时的环境温度和工作介质的规定。

答：弹簧管式一般压力表的示值检定项目有：

1．零位示值误差；2。示值基本误差；3。回程误差；4。轻敲表壳后，其指针示值变动量；5。耐压检定。

检定时，标准器的综合误差应不大于被检压力表基本误差***值的1/3。  检定时环境温度就为（20±5）摄氏度。  对测量上限值不大于0.25Mpa的压力表，工作介质须为空气或其它***、无害、化学性能稳定的气体；对测量上限值大于0.25Mpa的压力表，工作介质应为液体。

 

7．简述弹簧管式一般压力表测压时，量程和准确度等级选取的一般原则。

答：弹簧管式一般压力表，通常是用在现场长期测量工艺过程介质的压力。因此，选择压力表时即要满足测量的准确度要求，又要安全可靠、经济耐用。当被测压力接近压力表的测量上限时，虽然测量误差小，但登记表长期处于测量上限压力下工作，将会缩短使用寿命。当被测压力在压力表测量上限值的1/3以下时，虽然压力表的使用寿命长，但测量误差较大。为了兼顾压力表的使用寿命和具有足够的测量准确性，通常在测量较稳定的压力时，被测压力值应处于压力表测量上限值的2/3处。测量脉动压力时，被测压力值应处于压力表测量上限值的1/2处。一般情况下被测压力值不应小于压力表测量上限的1/3。至于压力表的准确度等级，中要能满足工艺过程对测量的要求即可，不必选用过高的准确度等级。

 

8．简述压力变送器的工作原理。

答：压力变送器是根据力平衡原理工作的，因此又叫力平衡式变送器。按机械结构的不同有双杠杆机构变送器和矢量机构变送器两种。力平衡变送器主要由测量部分、杠杆系统或杠杆矢量系统、位移检测放大器和电磁反馈机构组成。测量部分将被测压力转换成弹性元件的集中力作用于杠杆系统，通过杠杆系统的传动使用使位移检测片产生位移，位移检测放大器将检测片的位移转换成（0-10）mA的直流电流输出。该电流通过电磁反馈机构，形成电磁反馈力并作用于副杠杆上形成反馈力矩。在副杠杆上当反馈力矩与弹性元件的集中力的作用力矩相等时，则测量杠杆系统处于平衡状态，此时变送器的输出电流即与被测压力成正比。

 

9．弹簧管式压力表为什么要在测量上限处进行耐压检定。其耐压检定的时间是如何规定？

答：弹簧管式压力表的准确度等级，主要取决于弹簧管的灵敏度、弹性后效、弹性滞后和残余变形的大小。而这些弹性元件的主要特性，除灵敏度以外，其它的只有在其极限工作压力下工作一段时间，才能***充分地显示出来。同时，亦可借此检验弹簧管的渗漏情况。  根据国家计量检定规程的规定，对弹簧管式精密压力表在进行示值检定时，当示值达到测量上限后，耐压3分钟。对弹簧式一般压力表在进行示值检定时，当示值达到测量上限后，耐压3分钟；弹簧管重新焊接过的压力表应在测量上限处耐压10分钟。

 

10．如何调整弹簧管式压力表的线性误差？

答：当弹簧管式压力表的示值误差随着压力成比例地增加时，这种误差叫线性误差。产生线性误差的原因主要是传动比发生了变化，只要移动调整螺钉的位置，改变传动比，就可将误差调整到允许的范围内。当被检表的误差为正值，并随压力的增加而逐渐增大时，将调整螺钉向右移，降低传动比。当被检表的误差为负值，并随压力的增加而逐渐增大时，应将调整螺钉向左移，增大传动比。

 

11．检定一只测量范围（0-10）Mpa准确度为1。5级的弹簧管式压力表，所用的精密压力的量程和准确的等级应为多少？

精密表测量上限：10×（1＋1/3）＝13.3Mpa，

被检表的允许误差  10×1.5/100=0.15 Mpa则精密表允许基本误差的***值应不大于0.15×1/3=0.05 Mpa.

设精密表允许的准确度级别为≤0.05×100/16=0.3125所以可选用0.5级精密压力表。

 

12、在给水管道上方15m处装有一只弹簧管式压力表，压力表的指示值为1 Mpa，试求给水的压力是多少？

解：15米水柱产生的液柱压力＝15×9.8×103≈0.15 Mpa

给水的实际压力1＋0.15＝1.15 Mpa

 

13、检定一台测量范围为（0-10）Mpa准确度为0.5级的压力变送器，确定检定时采用的压力标准器及其准确度等级、量程。

解：当选用等量程的标准器时，标准器的准确度等级应为

a≤被检表的准确度等级/3

≤0.5/3=0.17（级）

目前弹簧管式精密压力表***高等级为0.25级，所以只有选用基本误差为±0.05%的二等标准活塞式压力计作为标准器。由于二等标准活塞式压力计的基本误差为：当压力值在测量上限的10%以下时，按测量上限10%的±0.05%计算；当压力值在测量上限的10%~***时，按实际测量压力值的±0.05%计算。因此，只要被检表的测量上限（或测量的压力值）超过活塞式压力计测量上限的10%时，且活塞式压力计的测量上限足够时，其准确度是***能满足要求的。所以，可选用（1-60）Mpa的二等标准活塞式压力计作为标准器。若被检表的测量上限小于活塞式压力计测量上限的10%，则应核算允许基本误差，以确定能否满足要求。

 

14．检定一台压力变送器，测量范围为（0-10）Mpa，准确度等级为0.5级，输出电流为（0-10）mA，检定数据如，下表所示，试求示值误差及回程误差，并判断是否合格 。

检定点MPa		0	2	4	6	8	10
对应电流 mA		0	2	4	6	8	10
示值 误差	上升mA	0.000	-0.005	-0.015	0.000	0.005	0.010
	下降mA	0.000	0.000	-0.010	0.005	0.005	0.015
来回差mA		0.000	0.005	0.005	0.005	0.000	0.005

变送器允许误差δ=±10X0.5%=±0.05mA  检定结果。1．基本误差***大值为±0.015mA，小于允许值±0.05mA。2．回程误差***大值为0.005mA，小于允许值0.05mA。故符合0.5级。

 

15、如图所示，求A、B两压力表的示值？

A表示值为：1 Mpa-0.03 Mpa-0.02 Mpa＝0.95 Mpa

B表示值为1 Mpa－0.03 Mpa＋0.03 Mpa＝1 Mpa

 

16、数字压力计有那些检定项目？，并画出检定装置图？

答:1、外观检查2、通电显示检查3、零位漂移检查4、示值基本误差检定5、回程误差检定6、绝缘电阻检定

 

17、简述压力变送器输出开路影响的检定方法，并列出计算输出量程变化量的公式？

答：压力变送器在进行过基本误差和回程误差检定之后，进行输出开路影响的检定。其方法：输入量程50％的压力信号，依次将各输出端子断开5min，然后恢复接线，再进行一次循环的基本误差检定（检定前可作零点调整），其基本误差和回程误差仍应符合要求，输出的量程变化量符合规程的规定。

输出的量程变化量计算公式为：△A=(A’max -Amin’)-(Amax-Amin)。