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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 |
