送风压力检测方法与注意事项

2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：常用于冲天炉送风压力检测的几种仪表的性能比较见表7-49，供选用时参考。液柱式压力计由于液柱式压力计结构简单、直观、制造容易、安装使用方便以及精度高，因此一直广泛地用于冲天炉送风压力的检测。U形管压力计使用的液柱高度一般不超过2m。图7-54所示为一种膜片压力计的结构。用膜盒作为敏感元件的压力计称为膜盒式压力计。

7.4.3.1 压力和测压仪表

1.压力和压力单位

生产中把流体介质均匀垂直地作用于单位面积上的力称为压力。在压力测量中由于所取的基准不同，使用的压力名称分别为绝对压力、大气压、相对压力（表压）和真空度。

绝对压力P是指作用于单位面积上的全部压力。

相对压力P₁又称表压力，是指在测压仪表上所指示的压力，即高于大气压的数值。其值为绝对压力P与测压时大气压力P₀的差值：

P₁=P-P₀ （7-47）

当绝对压力高于大气压力时称为正压力，当绝对压力低于大气压力时称为负压或真空度。

2.测压仪表

压力检测仪表种类很多，可用于冲天炉压力检测的仪表有：液柱式压力计、弹性式压力计、膜盒压力计、压力传感器等型式。常用于冲天炉送风压力检测的几种仪表的性能比较见表7-49，供选用时参考。

表7-49 冲天炉常用压力仪表性能比较表

（续）

（1）液柱式压力计由于液柱式压力计结构简单、直观、制造容易、安装使用方便以及精度高，因此一直广泛地用于冲天炉送风压力的检测。常用于冲天炉的液柱式压力计有：U形管、单管和斜管测压计三种，其结构如图7-52所示。

图7-52 液柱式压力计

a）U形管压力计 b）单管压力计 c）斜管压力计

液柱式压力计性能及计算公式见表7-50。

表7-50 液柱式压力计性能及计算公式

液柱式压力计常用的工作液有：水、酒精和汞（一般风压高于800mmH₂0以上时采用）。冬季采用酒精、甘油和水的混合工作液，以防结冻。混合工作液的冰点和密度见表7-51。

表7-51 混合工作液的冰点和密度

液柱式压力计使用时应注意：

1）应正确读取液面位置。如采用浸润液体做工作液时如水、酒精等，（对玻璃管而言）须读其凹面最低点；反之，如用非浸润液体做工作液时，如汞等，须读其凸面的最高点。

2）测量较高的压力时，应采用密度较大的工作液，如汞；测较低的压力时，应采用密度小的工作液，如水、酒精等。

3）测压点到压力计之间的连接管路应尽量短，一般在3～20m之间。U形管压力计使用的液柱高度一般不超过2m。

（2）弹性式压力计弹性元件是弹性式压力计的关键元件，它是根据其受压后产生的弹性变形与压力大小成确定关系的原理对压力进行测量的。弹性式压力计因测量范围宽（10^-3～10⁸Pa）、结构简单、价格便宜、使用方便，故应用十分广泛。

根据弹性元件的结构不同，弹性式压力计可分为弹簧管式、膜片式、膜盒式和波纹管式等。

图7-53 单圈弹簧管压力计

1—弹簧管 2—扇形齿板 3—拉杆 4—调整螺钉 5—接头 6—刻度盘 7—游丝 8—中心齿轮 9—指针

1）弹簧管压力计。弹簧管式压力计有单圈弹簧管和双圈弹簧管之分，其中以单圈弹簧管式压力计应用最广，测量范围为10⁵～10⁸Pa。

单圈弹簧管压力计结构如图7-53所示。被测压力由接头5引入，迫使弹簧管1的自由端B向右上伸张。B端的弹性位移牵动拉杆3使扇形齿板2作逆时针偏转。于是指针9由同轴的中心齿轮8带动作顺时针偏转，从而在刻度盘6的标尺上显示出被测压力值。

2）膜式压力计。膜式压力计分为膜片压力计和膜盒压力计两种。

膜片压力计使用金属膜片作敏感元件，它是一个四周固定的圆形薄片。其两侧受不同压力作用时，膜片变形并偏向压力低的一侧，其中心随之产生一定的位移。通过传动机构使指针在刻度盘上转动，从而指示出被测压力值。

图7-54所示为一种膜片压力计的结构。膜片1固定在两个凸缘2之间，被测压力由接头引入作用于膜片下部，膜片上部受大气压作用。当被测压力变化时，膜片变形并带动固定于其中心的小杆3上下移动，因而使扇形齿板5受推杆4推动产生偏移，并使中心齿轮6和固定在其轴上的指针8转动，在刻度盘9上显示出相应的被测压力值。

为了增大膜片中心的位移，提高仪表的灵敏度，常将两个膜片焊接在一起，构成如图7-55a所示的膜盒，其挠度为单个膜片的两倍。若要得到更大的挠度，可将几个膜盒串联起来，构成膜盒组，如图7-55b所示。用膜盒作为敏感元件的压力计称为膜盒式压力计。

图7-54 膜片式压力计

1—膜片 2—凸缘 3—小杆 4—推杆 5—扇形齿板 6—中心齿轮 7—游丝 8—指针 9—刻度盘

图7-55 膜盒式压力计

a）膜盒 b）膜盒组

3）波纹管式压力计。波纹管式压力计是使用波纹管作为敏感元件的压力计。在压力和轴向力作用下，波纹管将伸长或缩短。由于轴向容易变形，因此，灵敏度较高。

图7-56 波纹管式压力计录仪原理

1—波纹管 2—压缩弹簧 3—推杆 4—连杆机构 5—记录笔 6—记录纸

波纹管式压力计录仪的原理如图7-56所示。波纹管1开口端固定在支架上，波纹管本身起着对被测介质的隔离作用和压力—推力转换作用。被测压力p作用于波纹管底部，被波纹管和压缩弹簧2所产生的弹性力所平衡，其变形位移由推杆3输出后，经连杆机构4传动和放大，推动记录笔5在记录纸6上记下被测压力值。

（3）电测压力计为了适应生产过程中压力信号远距离传送、显示记录及集中控制的需要，常在弹性式压力计中附加一些变换装置，把弹性元件的机械位移转换为电量的变化，从而构成各种电测压力表，如霍尔式、电感式、电阻式等。但是，这类电测压力计都是先经弹性元件把压力变成位移后再转换为电量进行测量的，不能适应快速变化的脉动压力的测量，因而出现了另一类无需机械位移转换的电测压力计，如应变片式、电容式、压电式等。