壓力儀表計量的基礎知識匯總

1、什么叫壓力？大氣壓力、絕對壓力、表壓力負壓力（疏空壓力？）
答：垂直均勻地作用于單位面積上的力叫壓力。大氣壓力――地球表面上大氣自重所產生的壓力，又稱氣壓。絕對壓力――以完全真空為零標準（參考壓力）表示的壓力。表壓力――以大氣壓力作零標準表示的壓力，當絕對壓力大于大氣壓力時，它等于絕對壓力與大氣壓力之差。負壓力――絕對壓力低于大氣壓力時的表壓力，它等于大氣壓力與絕對壓力之差，又稱疏空壓力。

2、寫出液體靜力平衡方程式并說明其物理意義？
答：P=pb+ρgh 
P――距液體自由表面為h處的靜壓力pb――大氣壓力   ρ――液體密度h――液體內距自由表面的深度。該方程式說明液體的靜壓力隨距自由表面深度的增加，在同一水平面上各點的靜壓力均相等，即等壓面為水平面。

3．簡述彈簧管式壓力表的工作原理，由哪些部件組成？簡述傳動機構中各零部件的作用
答：彈簧管式壓力計的工作原理：彈簧管在壓力的作用下，其自由端產生位移，并通過拉桿帶動放大傳動機構，使指針偏轉并在刻度盤上指示出被測壓力值。彈簧管式壓力表主要由帶有螺紋接頭的支持器、彈簧管、拉桿、調節螺釘、扇形齒輪、小齒輪、游絲、指針、上下夾板、表盤、表殼、罩殼等組成。傳動機構中各零部件的作用。。。拉桿――將彈簧管自由端的位移傳給扇形齒輪；  扇形齒輪――將拉線位移轉換成角位移，并傳給小齒輪；；小齒輪――帶動同軸的指針轉動，在刻度盤上指示出被測壓力值。游絲――使扇形齒輪和小齒輪保持單向齒廓接觸，消除兩齒輪接觸間隙，以減小來回差。調整螺釘――改變螺釘的位置，用以改變扇形齒輪短臂的長度，達到改變傳動比的目的；上下夾板――將上述部件固定在一起，組成一套傳動機構。傳動機構又稱為機芯是壓力表的心臟，它的作用是將彈簧管自由端的位移加以放大，達到易于觀察讀數的目的。

4．什么是彈性元件的殘余變形？對壓力的測量有何影響？
答：殘余變形有三種情況：1。彈性元件在壓力作用下產生變形，當壓力除去后，彈性元件不能恢復到原來的形狀，這種變形叫塑性變形。2。彈性元件在交變壓力的作用下，容易產生應力而疲勞，造成彈性元件的損壞，壓力除去后，不能恢復到原來的形狀，這種變形叫疲勞變形。3。彈性元件長期承受壓力的作用，也會產生疲勞，當壓力除去后，彈性元件不能恢復到原來的形狀，，這種變形叫彈性元件的蠕變。 上述這三種變形總稱為彈性元件的殘余變形。這種變形對于彈性式壓力計來說是不允許存在的。因為彈性元件的殘余變形必將導致壓力儀表測量誤差的加大或儀表的損壞。

5．如何利用電子電位差計來作為測量壓力的二次儀表。
答：電子電位差計是一種電位（電壓）自動測量儀器，而壓力變送器的輸出信號為電流信號，為此使變送器的輸出電流，通過電阻產生電壓降，作為電子電位差計的輸入信號。為了保證測量的準確性，在測量 電路中所加的電阻為一精密電阻，其阻值要求很準，溫度系數要低。一般其阻值為10歐，當其通過（0-10）mA直流電流時，在其兩端即轉換成（0-100）mV直流電壓，這樣便可用電子電位差計作為測量壓力的二次儀表了。

6．試述彈簧管式一般壓力表的示值檢定項目、對標準器的要求及對檢定時的環境溫度和工作介質的規定。
答：彈簧管式一般壓力表的示值檢定項目有：
1．零位示值誤差；2。示值基本誤差；3。回程誤差；4。輕敲表殼后，其指針示值變動量；5。耐壓檢定。
檢定時，標準器的綜合誤差應不大于被檢壓力表基本誤差絕對值的1/3。  檢定時環境溫度就為（20±5）攝氏度。  對測量上限值不大于0.25Mpa的壓力表，工作介質須為空氣或其它無毒、無害、化學性能穩定的氣體；對測量上限值大于0.25Mpa的壓力表，工作介質應為液體。

7．簡述彈簧管式一般壓力表測壓時，量程和準確度等級選取的一般原則。
答：彈簧管式一般壓力表，通常是用在現場長期測量工藝過程介質的壓力。因此，選擇壓力表時即要滿足測量的準確度要求，又要安全可靠、經濟耐用。當被測壓力接近壓力表的測量上限時，雖然測量誤差小，但登記表長期處于測量上限壓力下工作，將會縮短使用壽命。當被測壓力在壓力表測量上限值的1/3以下時，雖然壓力表的使用壽命長，但測量誤差較大。為了兼顧壓力表的使用壽命和具有足夠的測量準確性，通常在測量較穩定的壓力時，被測壓力值應處于壓力表測量上限值的2/3處。測量脈動壓力時，被測壓力值應處于壓力表測量上限值的1/2處。一般情況下被測壓力值不應小于壓力表測量上限的1/3。至于壓力表的準確度等級，中要能滿足工藝過程對測量的要求即可，不必選用過高的準確度等級。

8．簡述壓力變送器的工作原理。
答：壓力變送器是根據力平衡原理工作的，因此又叫力平衡式變送器。按機械結構的不同有雙杠桿機構變送器和矢量機構變送器兩種。力平衡變送器主要由測量部分、杠桿系統或杠桿矢量系統、位移檢測放大器和電磁反饋機構組成。測量部分將被測壓力轉換成彈性元件的集中力作用于杠桿系統，通過杠桿系統的傳動使用使位移檢測片產生位移，位移檢測放大器將檢測片的位移轉換成（0-10）mA的直流電流輸出。該電流通過電磁反饋機構，形成電磁反饋力并作用于副杠桿上形成反饋力矩。在副杠桿上當反饋力矩與彈性元件的集中力的作用力矩相等時，則測量杠桿系統處于平衡狀態，此時變送器的輸出電流即與被測壓力成正比。

9．彈簧管式壓力表為什么要在測量上限處進行耐壓檢定。其耐壓檢定的時間是如何規定？
答：彈簧管式壓力表的準確度等級，主要取決于彈簧管的靈敏度、彈性后效、彈性滯后和殘余變形的大小。而這些彈性元件的主要特性，除靈敏度以外，其它的只有在其極限工作壓力下工作一段時間，才能最充分地顯示出來。同時，亦可借此檢驗彈簧管的滲漏情況。  根據國家計量檢定規程的規定，對彈簧管式精密壓力表在進行示值檢定時，當示值達到測量上限后，耐壓3分鐘。對彈簧式一般壓力表在進行示值檢定時，當示值達到測量上限后，耐壓3分鐘；彈簧管重新焊接過的壓力表應在測量上限處耐壓10分鐘。

10．如何調整彈簧管式壓力表的線性誤差？
答：當彈簧管式壓力表的示值誤差隨著壓力成比例地增加時，這種誤差叫線性誤差。產生線性誤差的原因主要是傳動比發生了變化，只要移動調整螺釘的位置，改變傳動比，就可將誤差調整到允許的范圍內。當被檢表的誤差為正值，并隨壓力的增加而逐漸增大時，將調整螺釘向右移，降低傳動比。當被檢表的誤差為負值，并隨壓力的增加而逐漸增大時，應將調整螺釘向左移，增大傳動比。

11．檢定一只測量范圍（0-10）Mpa準確度為1。5級的彈簧管式壓力表，所用的精密壓力的量程和準確的等級應為多少？
精密表測量上限：10×（1＋1/3）＝13.3Mpa，
被檢表的允許誤差  10×1.5/100=0.15 Mpa則精密表允許基本誤差的絕對值應不大于0.15×1/3=0.05 Mpa.
設精密表允許的準確度級別為≤0.05×100/16=0.3125所以可選用0.5級精密壓力表。

12、在給水管道上方15m處裝有一只彈簧管式壓力表，壓力表的指示值為1 Mpa，試求給水的壓力是多少？
解：15米水柱產生的液柱壓力＝15×9.8×103≈0.15 Mpa
給水的實際壓力1＋0.15＝1.15 Mpa

13、檢定一臺測量范圍為（0-10）Mpa準確度為0.5級的壓力變送器，確定檢定時采用的壓力標準器及其準確度等級、量程。
解：當選用等量程的標準器時，標準器的準確度等級應為
a≤被檢表的準確度等級/3
≤0.5/3=0.17（級）
目前彈簧管式精密壓力表最高等級為0.25級，所以只有選用基本誤差為±0.05%的二等標準活塞式壓力計作為標準器。由于二等標準活塞式壓力計的基本誤差為：當壓力值在測量上限的10%以下時，按測量上限10%的±0.05%計算；當壓力值在測量上限的10%~100%時，按實際測量壓力值的±0.05%計算。因此，只要被檢表的測量上限（或測量的壓力值）超過活塞式壓力計測量上限的10%時，且活塞式壓力計的測量上限足夠時，其準確度是絕對能滿足要求的。所以，可選用（1-60）Mpa的二等標準活塞式壓力計作為標準器。若被檢表的測量上限小于活塞式壓力計測量上限的10%，則應核算允許基本誤差，以確定能否滿足要求。

14．檢定一臺壓力變送器，測量范圍為（0-10）Mpa，準確度等級為0.5級，輸出電流為（0-10）mA，檢定數據如，下表所示，試求示值誤差及回程誤差，并判斷是否合格 。

檢定點MPa		0	2	4	6	8	10
對應電流 mA		0	2	4	6	8	10
示值 誤差	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
來回差mA		0.000	0.005	0.005	0.005	0.000	0.005

變送器允許誤差δ=±10X0.5%=±0.05mA  檢定結果。1．基本誤差最大值為±0.015mA，小于允許值±0.05mA。2．回程誤差最大值為0.005mA，小于允許值0.05mA。故符合0.5級。

15、如圖所示，求A、B兩壓力表的示值？
A表示值為：1 Mpa-0.03 Mpa-0.02 Mpa＝0.95 Mpa
B表示值為1 Mpa－0.03 Mpa＋0.03 Mpa＝1 Mpa

16、數字壓力計有那些檢定項目？，并畫出檢定裝置圖？
答:1、外觀檢查2、通電顯示檢查3、零位漂移檢查4、示值基本誤差檢定5、回程誤差檢定6、絕緣電阻檢定

17、簡述壓力變送器輸出開路影響的檢定方法，并列出計算輸出量程變化量的公式？
答：壓力變送器在進行過基本誤差和回程誤差檢定之后，進行輸出開路影響的檢定。其方法：輸入量程50％的壓力信號，依次將各輸出端子斷開5min，然后恢復接線，再進行一次循環的基本誤差檢定（檢定前可作零點調整），其基本誤差和回程誤差仍應符合要求，輸出的量程變化量符合規程的規定。
輸出的量程變化量計算公式為：△A=(A’max -Amin’)-(Amax-Amin)。