本文主要講述壓力表在空分裝置中的應(yīng)用以及壓力儀表的測量原理和選型原則。

壓力是指單位面積上的作用力。對(duì)靜止的氣體，壓力均勻地作用在與它相接觸的容器（氣瓶、儲(chǔ)氣罐）的壁面上；對(duì)于液體，由于液體本身受到重力的作用，底部的壓力會(huì)高于表面的壓力，而且隨深度增加而增大。

壓力的基本單位是帕（Pa),由于在空分裝置中應(yīng)用此單位太小，實(shí)際常用它的103倍和10Mg，即kPa和MPa作為壓力單位。

通常，按照使用功能不同，壓力儀表可分為就地顯示壓力儀表和遠(yuǎn)傳壓力儀表兩大類。

1.就地顯示壓力儀表

就地顯示壓力儀表方便操作工在現(xiàn)場操作設(shè)備或閥門時(shí)就地觀察工況以及巡檢員現(xiàn)場巡檢時(shí)檢査工況是否正常。常用的就地壓力儀表一般采用彈性壓力表，其測量原理是根據(jù)彈性元件（如彈簧管、彈性膜片、膜盒、波紋管等）在壓力作用下變形，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)而使指針直接指示出壓力值

彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu)原理如下圖。

彈性壓力表結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，精度較高，安裝方便，測壓范圍較寬，如需要報(bào)警，可采用電接點(diǎn)式，是目前應(yīng)用最為廣泛的壓力表。

空分設(shè)備中經(jīng)常用的有彈簧管壓力表和膜盒壓力表。彈簧管壓力表常用型號(hào)有Y-100和Y0-100(氧用、禁油），表売直徑為100mm,用于就地指示；膜盒壓力表有YE-100或YE-150型，表売直徑分別為100mm和150mm,用于測量較低壓力（0.1~10kPa)；Y-100ZT或Y0-100ZT(氧用、禁油）用在儀表盤上。

就地顯示壓力儀表的選用原則：

1.1根據(jù)被測介質(zhì)正常操作壓力等級(jí)來選取，壓力在40KPa以下時(shí)，宜選用膜盒壓力表；壓力在40KPa以上時(shí)，宜采用彈簧管壓力表；壓力在-0.1?0?2.4MPa時(shí)，應(yīng)選用彈簧管真空壓力表；壓力在-500?+500Pa時(shí)，應(yīng)選用矩形膜盒微壓計(jì)或微壓差計(jì)。

1.2根據(jù)被測介質(zhì)壓力的大小，選擇合適的壓力表量程一般，測量穩(wěn)定壓力時(shí)，正常操作壓力應(yīng)在量程的1/2?2/3之間；

測量脈沖壓力時(shí)，正常操作壓力應(yīng)在量程的1/3?1/2之間。

1.3安裝于振動(dòng)場所、振動(dòng)部位或測量壓力波動(dòng)大的介質(zhì)(例如安裝位置在泵的出口或壓縮機(jī)進(jìn)出口等）時(shí)，應(yīng)選用耐振型壓力表，以保證壓力測量的準(zhǔn)確性和延長壓力表的使用壽命,,可以采用填充液或加阻尼器等方式，優(yōu)先選用填充液方式。

1.4在管道和設(shè)備上安裝的壓力表，一般選用徑向無邊、表売直徑為100mm的壓力表。當(dāng)壓力表安裝位置較高或在觀察距離較遠(yuǎn)的場合，可選用表売直徑為150mm的。在機(jī)旁盤上安裝的壓力表一般選用軸向帶邊，表売直徑為100mm0

1.5測量氧介質(zhì)壓力時(shí)一定要選用氧氣壓力表，要求脫脂禁油，不能用其他介質(zhì)壓力表代用。

1.6彈簧管壓力表的精度一般選用1.5級(jí)，膜盒壓力表的精度選用2.5級(jí)。

1.7就地壓力表的外売材質(zhì)一般選用全不銹鋼壓力表

2.遠(yuǎn)傳壓力儀表

使用遠(yuǎn)傳壓力儀表的目的是將被測介質(zhì)的壓力值通過測量儀表遠(yuǎn)距離傳輸?shù)郊锌刂坪捅O(jiān)測系統(tǒng)�？辗盅b置中使用的遠(yuǎn)傳壓力測量儀表通常有壓力變送器和壓力幵關(guān)。

2.1壓力變送器

壓力變送器是將輸入的氣壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為與之相對(duì)應(yīng)的4?20mADC電流信號(hào)遠(yuǎn)傳輸出給控制系統(tǒng)（DCS或PLC),以實(shí)現(xiàn)在操作站上顯示、報(bào)警.、聯(lián)鎖等功能。常用的有橫河EJA系列智能變送器.、羅斯蒙特3051/3051S系列智能變送器、霍尼韋爾系列壓力變送器、上海威爾泰MV2000T/WT3000系列智能變送器。

現(xiàn)以橫河EJA系列智能變送器為例介紹，EJA系列智能變送器采用單晶硅諧振式傳感器技術(shù)，其工作原理是由單晶硅諧振式傳感器上的兩個(gè)H形的振動(dòng)梁分別將差壓、壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)，送到脈沖計(jì)數(shù)器。再將兩頻率之差直接傳遞到CPU(微處理器）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為與輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的4?20mADC電流信號(hào)輸出，并在模擬信號(hào)上疊加一個(gè)BRAIN/HART數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通信。膜盒組件中內(nèi)置的特性修正存貯器存貯傳感器的環(huán)境溫度、靜壓及輸入/輸出特性修正數(shù)據(jù)，經(jīng)CPU運(yùn)算，可使變送器獲得優(yōu)良的溫度特性和靜壓特性及輸入/輸出特性。EJA系列智能變送器的優(yōu)點(diǎn)有：傳感器直接輸出頻率信號(hào)，簡化了與數(shù)字系統(tǒng)的接口；高精度，一般為±0.065%高穩(wěn)定性和高可靠性，可以連續(xù)工作五年不需要調(diào)校零點(diǎn)；完善的自診斷及遠(yuǎn)程設(shè)定通訊功能。

2.2壓力幵關(guān)

壓力幵關(guān)又稱壓力繼電器。它的作用是當(dāng)被測壓力高于或低于某一規(guī)定值時(shí)，切斷或接通電流進(jìn)行報(bào)警輸出。壓力幵關(guān)有機(jī)械式和電子式兩大類。機(jī)械式結(jié)構(gòu)原理是一個(gè)彈性元件（如波紋管、單圈彈簧管、膜片等）與彈簧配合，當(dāng)壓力增加或減小到某一規(guī)定值時(shí)，通過杠桿機(jī)構(gòu)傳給微動(dòng)幵關(guān)，使幵關(guān)接通或打幵進(jìn)行報(bào)警。電子式壓力幵關(guān)采用高精度、高穩(wěn)定性的壓力傳感器采集介質(zhì)壓力，經(jīng)過高精度儀表放大器放大信號(hào)，再通過高速CPU對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，然后輸出。

壓力幵關(guān)主要分為常閉式和常幵式兩種，其主要特點(diǎn)有：

(1)采用英制管螺紋快速接頭或銅管焊接式安裝結(jié)構(gòu)，無需特殊的安裝固定，安裝靈活，使用方便,，（2)用戶可任意選擇插片式或?qū)Ь�式連接方式。（3)采用密封式不銹鋼感應(yīng)器，安全可靠。(4)可根據(jù)用戶需要在壓力范圍內(nèi)任意設(shè)定壓力值，也可根據(jù)用戶需要進(jìn)行制造。

3.結(jié)語

以上簡要介紹了幾種空分裝置上常用的測量壓力儀表隨著科技的不斷進(jìn)步和新材料的不斷研發(fā)，將來會(huì)出現(xiàn)更豐富、更精確的測壓儀表。只要按實(shí)際需要選擇合適的測壓儀表，就能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的測量。