壓力儀表探究
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壓力，機械術(shù)語(yǔ)上也稱(chēng)作壓縮應力，其特殊的特性會(huì )對其測量的方法有影響：
■壓力測量通常需要確定單位面積下的單位力
■靜態(tài)和流動(dòng)的液體中都存在壓力測量的問(wèn)題
■液體壓力通常是用其與其它的東西比較得出差壓值。
兩種形式的壓力測量可以分為三類(lèi)：
■絕對壓力是對于絕對真空得出的測量值，它完全消除了大氣壓力值對測量的影響。在一些應用場(chǎng)合下，絕對壓力的讀數對控制過(guò)程上下之間的聯(lián)系很有幫助，所以這種方法是研究或設計時(shí)的首選。但是要在傳感器盒內安裝一個(gè)全真空的部分是很不實(shí)際的，傳感器通常是用一個(gè)固定的校正系數或者用更為復雜的單元測量大氣壓力值來(lái)對儀表讀數進(jìn)行調節。
■差壓是指一個(gè)區域或容器內的壓力與另外一個(gè)之間的比較。其讀數就是這兩者之間的差值，并且即不需要考慮這兩者任何一方對應的大氣壓值也不需要考慮其真空值。
■表壓，是差壓的一種形式，它是指一個(gè)區域或容器內的壓力與大氣壓之間的比較。這個(gè)是最實(shí)用的一種形式。
兩種壓力測量最常用的計量單位是psi和bar。前者現在在美國是常用的，但是后者現在正變得越來(lái)越通用。bar由于其數值表示更為便捷，現在已經(jīng)大范圍地取代了帕和千帕。還有許多其他的計量單位，但是這些都是使用在特殊場(chǎng)合下的。psi和bar都使用后綴“a”或“g”來(lái)表示絕對壓力或表壓。當沒(méi)有后綴時(shí)，默認為表壓。
差壓值的測量不需要確定絕對壓力值或表壓值，因為兩者之間的測量只需要直接比較就可以了。其讀數就是兩者之間的差值，無(wú)法得出兩者各自的值。假設兩個(gè)容器之間的差壓值為50psi，一個(gè)容器內可能為10psi另一個(gè)為60psi，或者是一個(gè)為5000psi另一個(gè)為5050psi。如果沒(méi)有其他傳感器的話(huà)是沒(méi)有辦法確定相對于大氣壓的值的。差壓通常使用后綴“d”。
通常地，機械儀表都標配有曲面波登管，也有許多其他可用的配置。雖然有許多形式的儀表，但是電子式的最為常用。
圖1：傳統的機械表使用的是一個(gè)彎曲的，閉合的“波登管”，
當內部壓力增加的時(shí)候，可能會(huì )使其變直。
電子壓力儀表和機械儀表在表示精度時(shí)都是一樣的：按百分比確定誤差值。例如，一個(gè)高品質(zhì)的0－500psi的機械儀表的精度為滿(mǎn)量程的±0.5%。這就意味著(zhù)在其測量范圍內的任意一點(diǎn)其誤差范圍為5psi（±2.5 psi）。電子傳感器和變送器通常也使用這樣的精度規范。由于量程與精度掛鉤，所以在允許的壓力波動(dòng)或突變范圍內，選擇測量范圍離實(shí)際值最接近的儀器是非常重要的。換句話(huà)說(shuō)，如果你的過(guò)程是運行在75psi壓力下的話(huà)，你選用精度都一樣的0－100psi的表會(huì )比0－500psi的表要好。在選擇和使用壓力儀器時(shí)，錯誤的量程選擇是最常見(jiàn)的一種錯誤。只考慮成本的采購商會(huì )為了減小成本而選擇一種壓力儀器，然后試著(zhù)將其應用于一個(gè)很廣的使用范圍。這樣的結果使精度得不到保證。
一些變送器可以通過(guò)調節電路來(lái)調節其測量范圍。比如說(shuō)，一個(gè)設計為可以測量0－500psi的元器件可以通過(guò)調節讓其只顯示0－300的量程。這樣可以在4～20mA信號上得出相應的讀數區間，但并不是真正的增加了精度。大多數情況下，其最大的誤差值將會(huì )和滿(mǎn)量程0－500的誤差值一樣。
圖2：這個(gè)壓縮空氣罐有絕壓和表壓兩個(gè)轉換器。當表壓改變到100psig
時(shí)，絕壓讀數改變到114.7psia。如果這個(gè)罐拿到外太空去，那么兩個(gè)轉
換器的讀數都是114.7psi，因為它們都是相對于絕對真空得到的值。
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