[EQ情商]讲义--压力测量仪表.doc

第二章压力测量
概述：
在化工生产中，工艺条件要求很不一样，有的要求在高压下进行，如氢气和氮气、合成氨气的压力为32MPa，高压聚乙烯的压力为150MPa。压力过高要发生严重事故，压力过低则产品的质量、产量达不到指标。有的产品则要在真空中进行，如液体烧碱要在几十个KPa的真空下蒸发，真空度不够，蒸发速度缓慢，生产效率变低，可见压力测量对化工生产有一定的重要性。
测量压力的仪表常称为压力表或压力计。测量真空度的仪表称为真空表或负压计。有的压力表既有压力刻度标尺，又有真空度刻度标尺，称为联成计。
一、压力的基本概念
压力就是垂直作用在物体单位面积上的力，在物理学中称为压强。它由受力的面积和垂直作用力的大小决定，方向指向受压物体，可用下式表示
P=F/S
或中P-----压力，帕（Pa）
F-----垂直作用力，牛（N）
S-----受力面积，米2（m2）
二、压力的单位及不同单位制的换算
压力以及以后所述的流量测量中的计量单位，除了长度、质量和时间三个基本单位外，其它如压力、力、密度、粘度等等均为导出单位。我国法定计量单位，以国际单位制为主，又允许某些并用单位。过去工厂所用仪表多是工程单位制、绝对单位制，现在应改为法定单位，为便于改制的参考，在表2-1中列出不同单位制单位及相互换算关系。
在国际单位制中，压力的单位是帕斯卡，简称帕（符号为Pa），这是一个导出单位，定义为：
1帕=1牛顿/米2
即1牛顿的力垂直均匀作用在1米2的面积上所形成的压力值叫1帕，它的基本单位表示如下：
1帕=1牛顿/米2=1公斤*米*秒-2/米2=1公斤*米-1*秒-2
过去经常用的压力单位还有：物理大气压、工程大气压、毫米汞柱、毫米水柱等，在表2中列出的是一些常见单位及定义。
各种压力单位按照定义相换算，例如：
1工程大气压=1公斤力/厘米2=1公斤*9.80665米*秒-2/10-4米2=9.80665*104帕

表2—1（化工测量仪表）P9

三、大气压力、表压力、绝对压力、负压力（真空度）
在压力测量中常有大气压力、表压力、绝压力、负压力（真空度）之分。如下图

图2—1（化工测量仪表）P9

绝对压力是指介质所受的实际压力。
大气压力是指由于空气柱的重力作用在底面积上所产生的压力，我们所处的环境中，到处都是大气压力的作用。
工程上所用的压力指示值，多为表压力，它是绝对压力和大气压力之差。即为
p表压=p绝对压-p大气压
大气压力即物理大气压，又称标准大气压，常以P0表示，符号为atm。一个标准大气压等于101325Pa。

表2—2（化工测量仪表）P10

表2—3（化工测量仪表）P10

由式（2-2）可知，绝对压力=表压与大气压之和，过去工程上计算压力时，常以kgf/cm2为计算单位，常用表压力加1表示被测压力的绝对压力。
当被测压力低于大气压力时，则称为负压力和真空，它是大气压力与绝对压力之差。
P负压（真空度）常以表压的负值来表示，如上述P负压=81325Pa，则表压为-81325Pa。
过去工程上常用的mmHg或mmH2O来表示负压，它们与法定单位的换算关系为：1mmHg=133.3224Pa常简化为133Pa。
由于各种工艺设备和测量仪表都处于大气中，所以工程上都用表压或真空来表示压力的大小。用压力表测量得到的压力数值，实际上也都是表压（或真空度），因此，以后所提到的压力，如无特别说明，均为表压（或真空度）。
两个压力相比较的差值为压力差。
压力差常称为压差或差压，应该指出的是P-是指较P+为低的压力，不一定是指负压力。
四、压力的测量与压力计的选择
压力测量原理可分为液柱式、弹性式、电阻式、电容式、电感式和振频式等等。压力计测量压力范围宽广，可以从超真空如133*10-13Pa直到超大高压280MPa。压力计从结构上可分为实验室型和工业应用型。压力计的品种繁多，因此根据被测压力对象很好地选用压力计就显得十分重要。
1、就地压力显示
当压力在2.6KPa到69MPa时，可采用膜片式压力表、波纹管压力表和波登管压力表，如接近大气压的低压测量时，可用膜片式压力表或波纹管式压力表，
2、远距离压力显示
若需要进行远距离压力显示时，一般用气动或电动压力变送器，也可用电气压力传感器。当压力范围为140~280MPa时，则应采用高压压力传感器。当高真空测量时可采用热电真空计。
3、多点压力测量
进行多点压力测量时，可采用多点巡回压力检测仪。
若被测压力达到极限值需报警时，则应选用附带报警装置的各类压力计。
正确选择压力除上述几点考虑以下几点
（1）量程的选择根据被测压力的大小确定仪表量程。对于弹性式压力表，在测稳定压力时，最大压力值应不超过满量程的3/4；测波动压力时，最大压力值不超过满量程的2/3。最低测量压力应不低于全量程的1/