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【高斯摩分享】什么是差壓計(jì)?

2025-4-29  閱讀(137)

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差壓計(jì)

差壓計(jì)是一種用于測(cè)量兩點(diǎn)之間壓力差(ΔP)的儀器,廣泛應(yīng)用于流量測(cè)量、液位監(jiān)測(cè)、過(guò)濾器堵塞報(bào)警等場(chǎng)景。其核心原理是通過(guò)檢測(cè)兩個(gè)壓力端口(高壓端HP和低壓端LP)的差值,輸出相應(yīng)的信號(hào)(機(jī)械指示或電信號(hào))。


1. 工作原理

差壓計(jì)根據(jù)傳感技術(shù)不同,主要分為以下幾類:

(1)機(jī)械式差壓計(jì)

  • 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(guò)機(jī)械連桿放大后驅(qū)動(dòng)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(hào)(4~20 mA、0~10 V等)。

  • 電容式:壓力差使電容極板間距改變,檢測(cè)電容值變化。

  • 諧振式:壓力差影響振動(dòng)元件的頻率,通過(guò)頻率變化計(jì)算ΔP。


2. 主要特點(diǎn)

類型優(yōu)點(diǎn)局限性
機(jī)械式? 無(wú)需供電,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單? 精度較低(±1%~2% FS)

? 抗電磁干擾? 僅本地顯示,無(wú)遠(yuǎn)程信號(hào)輸出
電子式? 高精度(±0.1%~0.5% FS)? 需外部供電

? 可輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)(4~20 mA)? 成本較高

3. 典型應(yīng)用場(chǎng)景

  • 流量測(cè)量:通過(guò)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(cè)

    • 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(guò)濾器監(jiān)控:檢測(cè)過(guò)濾器兩側(cè)壓差,判斷堵塞程度。

  • 風(fēng)壓/風(fēng)速測(cè)量:如 HVAC 系統(tǒng)風(fēng)管壓力差。


4. 選型與安裝要點(diǎn)

(1)選型參數(shù)

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

  • 精度:一般0.5級(jí)(±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(yīng)腐蝕性流體。

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

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

(2)安裝注意事項(xiàng)

  • 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(xì)管隔離。

  • 零點(diǎn)校準(zhǔn):安裝后需在無(wú)壓差狀態(tài)下調(diào)零(機(jī)械表用調(diào)零螺絲,電子式通過(guò)按鍵)。

  • 過(guò)壓保護(hù):避免單側(cè)壓力超量程(可加保護(hù)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(hào)不穩(wěn)定電源干擾或接地不良檢查屏蔽線、單獨(dú)接地
機(jī)械表指針卡死膜片過(guò)載變形或雜質(zhì)進(jìn)入更換膜片或清洗內(nèi)部
電子式無(wú)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(duì)比

儀表類型測(cè)量對(duì)象典型應(yīng)用
差壓計(jì)兩點(diǎn)壓力差(ΔP)流量、液位、過(guò)濾器監(jiān)控
壓力表單點(diǎn)表壓(相對(duì)大氣壓)容器壓力監(jiān)測(cè)
絕對(duì)壓力表絕對(duì)壓力(相對(duì)于真空)真空系統(tǒng)、氣象測(cè)量
壓力變送器壓力→電信號(hào)自動(dòng)化控制


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