壓力儀表的選型標準

一、上海自動化儀表有限公司壓力儀表基礎知識

1.1 根據測量要求，按零標準的方法，可分為壓力、表壓力、差壓力等。工程上檢測壓力大多數是表壓。

壓力：以完全真空作為零標準的壓力。在用壓力表示低于大氣壓時，把該壓力稱為真空度。

表壓力：以當地大氣壓作為零標準的壓力。通常所指壓力就是指表壓力。

差壓力：用兩個壓力之差表示的壓力，也就是以大氣壓以外的任意壓力作

零標準的壓力。

1.2 壓力設備和測壓儀表通常是處于大氣之中，本身就承受著大氣壓力，所以，工程上常使用表壓或真空度來表示壓力的大小。

表示方法：絕壓“A” absolute pressure 壓力

表壓“G” gauge

舉例：表壓 0.2MPa = 0.3MPa（A）

表壓：壓力和大氣壓力的差值，表壓“G” 即P 表=P絕-P大氣壓。

負壓（真空度）：大氣壓力和壓力的差值。P 真=P大氣-P絕。

二、壓力儀表分類特點

2.1 壓力儀表的分類

按測量原理分類：

（1）彈性元件式：以彈性敏感元件為測量元件,在被測壓力作用下彈性形變量轉變而產生的彈性力大小。 如彈簧管壓力表、波紋管壓力表、膜盒壓力表、膜片壓力表等。

（2）靜力平衡式：按重力與被測壓力平衡的方法,測量被測壓力值。如 活塞式壓力計、（U 形、杯形）液體壓力計、補償式微壓計等。

（3）傳感器式：利用某些物質與壓力有關的電學特性,如在壓力作用下的電阻、電容、電壓變化,將被測壓力值轉換為與之相關的電信號輸出。比如電容式壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、擴散硅式壓力傳感器等。

2.2 壓力儀表的特點

2.2.1彈性元件式壓力表

其結構簡單、制造安裝方便、易于讀數、準確穩定、牢固耐用、成本低廉、對各種特殊惡劣工況(如高溫、振動、腐蝕、爆炸等)適應能力強,在各主要工業領域得到廣泛的應用。

（1）彈簧管（波登管）壓力表（常用）：彈簧管壓力表以彈簧管(波登管)為測量元件。彈簧管分為C 型管和螺旋管,螺旋管通常用于測量≥10MPa 的壓力。

彈簧管壓力表的測量元件及接液元件材質為316LSS不銹鋼或銅合金,適用于測量不結晶、不凝固,對元件材質無腐蝕作用的各類介質的壓力。

（2）膜盒壓力表：膜盒是由兩塊波紋膜片對扣在一起而形成的測量腔室,感壓面積較大,可以測量很小的壓力。

膜盒壓力表通常適用于氣體介質。操作壓力<40kPa 時,氣體介質可選用膜盒壓力表,液體介質選用膜片壓力表。

（3）膜片壓力表：以波紋膜片為彈性元件,膜片同時可隔離介質,主要測量液體、氣體等各類介質的微壓或低壓。

膜片被夾持在兩片法蘭之間,依靠較大的感壓面積來感應膜片下腔很小的壓力。因測量腔室較大,膜片壓力表可以制成法蘭連接形式,以適應黏稠、含顆粒或易結晶介質。

（4）波紋管壓力表： 彈性元件容易變形，位移大，常用于微壓或低壓測量（一般不超過1MPa）。

（5）隔膜壓力表：是以彈簧管壓力表為基礎,附加隔膜化學密封而組成。隔膜上腔與彈簧管所形成的密封腔室內充滿隔膜傳導液,將被測壓力傳遞至彈簧管。由于隔膜將介質與測量元件隔離,因而適用于強腐蝕、高黏度、易結晶、 易凝固等介質。

2.2.2 液柱式壓力計

液柱式壓力計工作原理基于靜壓平衡,利用平衡時液柱高度差作為壓力測量信號。所用液體叫做封液，常用的有水、酒精、水銀等。

液柱式壓力計結構簡單、價格低廉、精度及靈敏度較高,常用于測量微壓、負壓或差壓,例如煙道、風道壓力。

常用的有U型管壓力計、單管壓力計和斜管微壓計。

2.2.3壓力變送器

壓力傳感器的原理是利用某些物質與壓力相關的電學特性,將被測壓力轉變為電信號。 利用壓力傳感器的電信號可以制成壓力變送器、數字壓力計、電子式壓力開關等輸出標準信號的儀表,實現監測、顯示、報警或控制等功能。

智能式變送器：除了壓力（差壓）傳感元件外，一般還有溫度傳感元件；采用微機械電子加工技術、超大規模集成電路等。

智能變送器精度較高（±0.075%），測量范圍很寬，量程比達40、50、100甚至400；靜壓性能、過載性能等都很好。

智能變送器可以在手持通信器（手操器）上遠程設定儀表零點和量程。（方便、快捷）。變送器與DCS系統間數字通信。

三、就地壓力儀表選型

3.1、壓力測量單位和量程選擇

① 壓力儀表應采用法定計量單位:帕(Pa)、千帕(kPa)和兆帕(MPa)。

② 測量穩定壓力時,正常操作壓力應為量程的1/3~2/3。

③ 測量脈沖壓力時,正常操作壓力應為量程的1/3~1/2。

④ 使用壓力變送器測量壓力時,操作壓力宜為儀表校準量程的60%~80%。

3.2、 一般介質的壓力表選擇

① 操作壓力≥40kPa 時,宜選用彈簧管壓力表。

② 操作壓力<40kPa時,氣體介質可選用膜盒壓力表,液體介質選用膜片壓力表。

③ 操作壓力在-0.1~0MPa時,應選用彈簧管真空壓力表。

④ 操作壓力在-500~500Pa 時,應選用膜盒微壓表或微差壓表。

⑤ 一般測量用的彈簧管壓力表、膜盒壓力表、膜片壓力表及真空壓力表的度宜為1.6 級；測量和校驗用壓力表的為 0.4 級、0.25 級或 0.16 級。

3.3、特殊介質及特殊工況壓力表選擇（專用壓力表）

a. 氧壓力表用于氧氣類有嚴格脫脂禁油要求的場合；

b. 乙炔壓力表接液元件的含銅量不得超過70%；

c. 氨壓力表的接液元件嚴禁用銅及銅合金；

d. 抗硫壓力表用于測量含有硫化氫的介質壓力（硫化氫和含硫介質）；

e. 隔膜或膜片壓力表用于測量黏稠、易結晶、含有固體顆粒或強腐蝕性等介質壓力,隔膜或膜片材質根據測量介質的特性選擇;（稀鹽酸、鹽酸氣、重油類及其類似的）；

f. 耐振壓力表用于振動場所或振動部位壓力測量,耐振方法可以采用表盤內充填充液和/或加阻尼器；

g.用于蒸氣及操作溫度超過60 ℃的工藝介質的壓力表，應帶冷凝圈或冷凝彎；

h.結晶、結疤及高黏度等介質，宜選用法蘭連接形式的隔膜式壓力表。

3.4、壓力表規格選擇

① 在管道和設備上安裝的壓力表,宜選用徑向無邊、100mm 表盤;照明條件較差、安裝位置較高及觀察距離較遠的場合,宜選用150mm 表盤。

② 就地盤裝壓力表選用軸向帶邊、表盤直徑宜為100mm 或150mm。

③ 對于空氣過濾減壓閥和電氣閥門定位器,宜選用表盤直徑為50mm。在儀表氣動管路及其輔助設備上安裝的壓力表，表盤直徑宜選用φ60mm。

④ 壓力表感壓元件采用彈簧管、膜盒或膜片。元件材質選用316SS。海水工況下使用蒙乃爾(Monel)合金。在沒有輔助設備情況下，能夠承受滿量程的 1.3 倍壓力；

⑤ 壓力表表殼應為剛性，材質宜為低銅鋁合金（銅含量不超過 8%）、不銹鋼或增強型聚酯。壓力表面板宜為白底黑字，應帶防爆玻璃、排放孔或排放膜；

⑥ 選用帶填充液的壓力表填充液不得與工藝介質發生反應,不得造成催化劑中毒。工藝介質中有氯、硝酸、過氧化氫等強氧化劑的場合, 可使用氟碳潤滑劑或鹵烴等惰性液，不應使用甘油、硅樹脂作填充液。

⑦ 量程(刻度)超過6.9MPa(G)的壓力表,應有泄壓安全裝置。量程（刻度）為6.9MPa（G） 及以下的壓力表，當工藝設計壓力有可能超過壓力表爆破壓力時壓力表應帶過壓保護裝置。

四、遠傳壓力儀表選型

① 壓力變送器和差壓變送器宜選用兩線制4~20mA DC 帶HART協議智能型，也可選用FF、PROFIBUS-PA 等現場總線儀表和工業無線儀表。

② 在爆炸危險區域內,選用隔爆型或本安型變送器。

③ 對于測量微小壓力（小于500Pa）、微小負壓場合,宜選用差壓變送器。壓力測量宜選用壓力變送器。測量設備或管道差壓時，宜選用差壓變送器。測量真空壓力，宜選用壓力變送器。（注：變送器的耐壓等級應滿足所測管線或設備的設計壓力要求。 ）

④ 對黏稠、易結晶、含有固體顆粒或腐蝕性等介質,宜選用直接安裝式或毛細管式法蘭膜片密封式壓力（差壓）變送器，毛細管長度宜短，必要時設置吹氣、沖。

⑤ 壓力開關的接點為密封型。在爆炸危險區內安裝時,應選用防爆型。

⑥ 當選用膜片密封帶毛細管遠傳式壓力(差壓)變送器時,毛細管應選用316SS不銹鋼,鎧裝層宜選用300系列不銹鋼且長度不宜超過15m,密封膜片的材質應為316LSS。

⑦ 膜片密封差壓變送器兩端的毛細管宜具有同樣的長度。

⑧ 儀表外殼防護等級通常不低于IP65 級(遠傳儀表)或IP55 級(就地儀表)。

⑨ 壓力表工藝連接選用M20×1.5、G1/2 或1/2″NPT。

五、壓力儀表安裝要求

取壓位置應設在測量介質流束穩定的直管段處。

當測量設備和容器的壓力時，取壓點宜設在氣相段。

取壓位置不宜設在水平工藝管道的底部。

壓力表應靠近取壓點位置。在壓力表的安裝位置離取壓點位置較遠時，除了

一次取源閥外，在壓力表處宜再加一個切斷閥，并加以支撐。

當介質溫度高于60°C，壓力表和切斷閥之間應設置降溫設施，如冷凝圈、散

熱器等。

測量介質脈動場所的壓力表應配置阻尼器。

介質壓力大于10MPa的測量導壓管，應設置排放閥及堵頭，排放口應朝向對

人員安全側。

當測量高黏度、腐蝕性或凝固點高于環境溫度的介質時，應采取隔離、伴熱

或吹冼等措施。

當測量含有粉塵、固體顆粒的氣體介質時，宜采用吹洗或隔離等措施。

測量液體和蒸汽介質時，壓力變送器宜安裝在取壓位置的下方。

當測量氣體介質時，壓力變送器宜安裝在取壓位置的上方。

在水平和傾斜的管道上安裝壓力取源部件時，取壓點的方位應符合下列要：

1 測量氣體壓力時，應在管道的上半部。

2 測量液體壓力時，應在管道的下半部與管道的水平線成0°～45°夾角的范圍內。

3 上海自動化儀表有限公司測量蒸汽壓力時，應在管道的上半部，以及下半部與管道水平線成0°～45°夾角的范圍內。