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【高斯摩分享】什么是差壓計?

2025-4-29  閱讀(184)

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差壓計

差壓計是一種用于測量兩點之間壓力差(ΔP)的儀器,廣泛應用于流量測量、液位監(jiān)測、過濾器堵塞報警等場景。其核心原理是通過檢測兩個壓力端口(高壓端HP和低壓端LP)的差值,輸出相應的信號(機械指示或電信號)。


1. 工作原理

差壓計根據(jù)傳感技術(shù)不同,主要分為以下幾類:

(1)機械式差壓計

  • 膜片/波紋管式:壓力差使彈性元件(金屬膜片、波紋管)變形,通過機械連桿放大后驅(qū)動指針顯示。

  • U型管式:利用液柱高度差(如水、油)直接反映壓力差(如毫米水柱mmH?O單位)。

(2)電子式差壓變送器

  • 壓阻式:惠斯通電橋上的硅壓阻元件隨壓力差變形,電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(4~20 mA、0~10 V等)。

  • 電容式:壓力差使電容極板間距改變,檢測電容值變化。

  • 諧振式:壓力差影響振動元件的頻率,通過頻率變化計算ΔP。


2. 主要特點

類型優(yōu)點局限性
機械式? 無需供電,結(jié)構(gòu)簡單? 精度較低(±1%~2% FS)

? 抗電磁干擾? 僅本地顯示,無遠程信號輸出
電子式? 高精度(±0.1%~0.5% FS)? 需外部供電

? 可輸出標準信號(4~20 mA)? 成本較高

3. 典型應用場景

  • 流量測量:通過孔板、文丘里管等節(jié)流裝置,差壓與流量平方成正比(伯努利方程)。

  • 液位監(jiān)測

    • 敞口容器:高壓端接底部,低壓端通大氣(ΔP = ρgh)。

    • 密閉容器:高低壓端分別接容器頂部和底部。

  • 過濾器監(jiān)控:檢測過濾器兩側(cè)壓差,判斷堵塞程度。

  • 風壓/風速測量:如 HVAC 系統(tǒng)風管壓力差。


4. 選型與安裝要點

(1)選型參數(shù)

  • 量程(ΔP):如 0~10 kPa、-100~100 Pa(注意正負壓差)。

  • 精度:一般0.5級(±0.5% FS)或更高。

  • 介質(zhì)兼容性:膜片材質(zhì)(如316不銹鋼、哈氏合金)需適應腐蝕性流體。

  • 輸出信號:機械表盤、4~20 mA、HART協(xié)議、數(shù)字通信(RS485)。

  • 環(huán)境防護:IP等級(如IP65防塵防水)、防爆認證(Ex d/IIC T6)。

(2)安裝注意事項

  • 引壓管布置

    • 避免氣泡(液體介質(zhì))或積液(氣體介質(zhì)),傾斜安裝或加排污閥。

    • 高溫介質(zhì)需加散熱器或毛細管隔離。

  • 零點校準:安裝后需在無壓差狀態(tài)下調(diào)零(機械表用調(diào)零螺絲,電子式通過按鍵)。

  • 過壓保護:避免單側(cè)壓力超量程(可加保護閥或節(jié)流孔)。


5. 常見故障與處理

故障現(xiàn)象可能原因解決方法
讀數(shù)偏差大引壓管堵塞/泄漏疏通管路或更換密封件
輸出信號不穩(wěn)定電源干擾或接地不良檢查屏蔽線、單獨接地
機械表指針卡死膜片過載變形或雜質(zhì)進入更換膜片或清洗內(nèi)部
電子式無輸出供電故障或傳感器損壞檢查電源、更換變送器

6. 與其他壓力儀表的對比

儀表類型測量對象典型應用
差壓計兩點壓力差(ΔP)流量、液位、過濾器監(jiān)控
壓力表單點表壓(相對大氣壓)容器壓力監(jiān)測
絕對壓力表絕對壓力(相對于真空)真空系統(tǒng)、氣象測量
壓力變送器壓力→電信號自動化控制


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