《传感器技术及应用》课程PPT教学课件（讲稿）第五章 电容传感器（2/2）第四节 压力和流量的测量

第五章：第四节 压力和流量的测量 压力的基本概念（压强） 压力的国际单位为“帕斯卡”，简称 “帕”(Pa)。 除此之外，工程界长期使用许多不同的 压力计量单位。如“工程大气压”、“标准 大气压”、“毫米汞柱”，气象学中还用 巴”(bar)和“托”为压力单位。这些 单位在一些进口仪表说明书上可能还会见到。 2024/5/16

2024/5/16 1 第五章：第四节 压力和流量的测量 一、压力的基本概念（压强） 压力的国际单位为“帕斯卡”，简称 “帕”（Pa）。 除此之外，工程界长期使用许多不同的 压力计量单位。如“工程大气压”、“标准 大气压”、“毫米汞柱”，气象学中还用 “巴”（bar）和“托”为压力单位。这些 单位在一些进口仪表说明书上可能还会见到

压力单位转换对照表 帕/ 巴 笔巴/ 毫米水柱 标准大气 工程大 毫米 磅力 单 位 Pa bar mbar 压/ 气压/ 汞柱/ 英寸/ mmHO atm at mmHg lbf/m2 帕/ 1×10 1 1.019716 0.9869236 1.01971 0.75006 1.45044 Pa × ×101 ×105 6×10-2 ×10-2 102 ×104 巴/ 1 1 1.019716 0.9869236 1.01971 0.75006 1.45044 bar ×105 1 ×103 ×104 6 ×103 2 ×10 毫巴/ 1.019716 0.9869236 1.01971 0.75006 1.45044 mbar ×102 ×103 1 ×10 ×103 6×10-3 2 ×102 毫米水柱/ 0.98066 098066 0.980 0.9678 0.73556 1.422 mmHO 5×10 5>×104 665 ×104 ×104 >×101 ×103 × 101 标准大气 1.01325 1.01325 1.013 1.033227 1.0332 0.76 1.4696 压/ ×105 25× ×104 1 ×103 ×10 atm 103 工程大气 0.98066 0.98066 0.980 0.9678 0.73557 1.42239 压 5×105 5 665 ×104 1 ×103 at ×103 ×10 毫米汞柱/ 1.33322 1.33322 1.333 1.35951 1.316 1.35951 1.934 mmHg 4×102 4×103 224 1 ×10 ×103 ×10-3 ×102 磅力英寸1 0.68949 0.68949 0.689 0.70307 0.6805 0.707 0.51715 1bf/m2 ×104 ×104 49× ×103 ×101 ×101 ×102 1 102 2024/15/16 2

2024/5/16 2 压力单位转换对照表

压力传感器的分类 (1)绝对压力传感器它所测得的压力数值是相对 于密封在绝对压力传感器内部的基准真空（相当于零 压力参考点)而言的，是以真空为起点的压力。平常 所说的环境大气压为某某干帕就是指绝对压力。当绝 对压力小于101kPa时，可以认为是“负压”，所测得 压力相当于真空度。 (2)差压传感器差压是指两个压力P1和p2之差，又 称为压力差。当差压表两侧面均向大气敞开时，差压 等于零。 例：p1=0.8-1.1MPa,p2=0.9~1.0MPa,必须选择测 量范围为-0.1~+0.2MPa的差压传感器

压力传感器的分类 （1）绝对压力传感器 它所测得的压力数值是相对 于密封在绝对压力传感器内部的基准真空（相当于零 压力参考点）而言的，是以真空为起点的压力。平常 所说的环境大气压为某某千帕就是指绝对压力。当绝 对压力小于101kPa时，可以认为是“负压”，所测得 压力相当于真空度。 （2）差压传感器 差压是指两个压力p1和p2之差，又 称为压力差。当差压表两侧面均向大气敞开时，差压 等于零。 例：p1=0.8~1.1MPa，p2=0.9～1.0MPa，必须选择测 量范围为-0.1～＋0.2MPa的差压传感器

(3)压力传感器压力传感器显示的压力为“表 压”。表压测量是差压测量的特殊情况。测量时，以 环境大气压为参考基准，将差压传感器的一侧向大气 敞开，就转变成表压传感器。表压传感器的输出为零 时，其膜片两侧实际上均存在一个大气压的绝对压力。 4、道 3之 2 20 140

（3）压力传感器 压力传感器显示的压力为“表 压”。表压测量是差压测量的特殊情况。测量时，以 环境大气压为参考基准，将差压传感器的一侧向大气 敞开，就转变成表压传感器。表压传感器的输出为零 时，其膜片两侧实际上均存在一个大气压的绝对压力

二、电容式差压变送器 电子 低压侧 线路 进气口 位置 高压侧 进气口 内部不锈钢膜片的位置 2024/5/16 5

2024/5/16 5 二、电容式差压变送器 高压侧 进气口 低压侧 进气口 电子 线路 位置 内部不锈钢膜片的位置

电容式差压变送器内部结构 1一高压侧进气口 数码显示器 2一低压侧进气口 相敏检波器 14 3一过滤片 CC2 3 4一空腔 12 5一柔性不锈钢波 纹隔离膜片 6一导压硅油 7一凹形玻璃圆片 8一镀金凹形电极 9一弹性平膜片 108腔 2024/5/16 a 6

2024/5/16 6 电容式差压变送器内部结构 1—高压侧进气口 2—低压侧进气口 3—过滤片 4—空腔 5—柔性不锈钢波 纹隔离膜片 6—导压硅油 7— 凹形玻璃圆片 8—镀金凹形电极 9—弹性平膜片 10— 腔

各种电容式差 压变送器外形 T09:2 2024/5/16

2024/5/16 7 各种电容式差 压变送器外形

各种电容式压力变送器外形（续） (参考丹东长 隆自控有限公 司资料) 法兰 2024/5/16 8

2024/5/16 8 各种电容式压力变送器外形（续） （参考丹东长 隆 自控有限公 司 资料） 法兰

各种电容式压力变送器外形（续） RA MPa KIMO Pa abar iniNg KPa PS PST 2024/5/16 9

2024/5/16 9 各种电容式压力变送器外形（续）

三、利用电容差压变送器 测量液体的液位 施加在高压侧腔体内 的压力与液位成正比： p=pgh 差压变送器 2024/5/16 10

2024/5/16 10 三、利用电容差压变送器 测量液体的液位 差压变送器 施加在高压侧腔体内 的压力与液位成正比： p = g h