壓力儀表探究
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壓力，機(jī)械術(shù)語上也稱作壓縮應(yīng)力，其特殊的特性會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)和流動的液體中都存在壓力測量的問題
■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：
■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(yīng)用場合下，絕對壓力的讀數(shù)對控制過程上下之間的聯(lián)系很有幫助，所以這種方法是研究或設(shè)計時的首選。但是要在傳感器盒內(nèi)安裝一個全真空的部分是很不實際的，傳感器通常是用一個固定的校正系數(shù)或者用更為復(fù)雜的單元測量大氣壓力值來對儀表讀數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
■差壓是指一個區(qū)域或容器內(nèi)的壓力與另外一個之間的比較。其讀數(shù)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(yīng)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，它是指一個區(qū)域或容器內(nèi)的壓力與大氣壓之間的比較。這個是最實用的一種形式。
兩種壓力測量最常用的計量單位是psi和bar。前者現(xiàn)在在美國是常用的，但是后者現(xiàn)在正變得越來越通用。bar由于其數(shù)值表示更為便捷，現(xiàn)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合下的。psi和bar都使用后綴“a”或“g”來表示絕對壓力或表壓。當(dāng)沒有后綴時，默認(rèn)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(shù)就是兩者之間的差值，無法得出兩者各自的值。假設(shè)兩個容器之間的差壓值為50psi，一個容器內(nèi)可能為10psi另一個為60psi，或者是一個為5000psi另一個為5050psi。如果沒有其他傳感器的話是沒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(jī)械儀表都標(biāo)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(tǒng)的機(jī)械表使用的是一個彎曲的，閉合的“波登管”，
當(dāng)內(nèi)部壓力增加的時候，可能會使其變直。
電子壓力儀表和機(jī)械儀表在表示精度時都是一樣的：按百分比確定誤差值。例如，一個高品質(zhì)的0－500psi的機(jī)械儀表的精度為滿量程的±0.5%。這就意味著在其測量范圍內(nèi)的任意一點其誤差范圍為5psi（±2.5 psi）。電子傳感器和變送器通常也使用這樣的精度規(guī)范。由于量程與精度掛鉤，所以在允許的壓力波動或突變范圍內(nèi)，選擇測量范圍離實際值最接近的儀器是非常重要的。換句話說，如果你的過程是運(yùn)行在75psi壓力下的話，你選用精度都一樣的0－100psi的表會比0－500psi的表要好。在選擇和使用壓力儀器時，錯誤的量程選擇是最常見的一種錯誤。只考慮成本的采購商會為了減小成本而選擇一種壓力儀器，然后試著將其應(yīng)用于一個很廣的使用范圍。這樣的結(jié)果使精度得不到保證。
一些變送器可以通過調(diào)節(jié)電路來調(diào)節(jié)其測量范圍。比如說，一個設(shè)計為可以測量0－500psi的元器件可以通過調(diào)節(jié)讓其只顯示0－300的量程。這樣可以在4～20mA信號上得出相應(yīng)的讀數(shù)區(qū)間，但并不是真正的增加了精度。大多數(shù)情況下，其最大的誤差值將會和滿量程0－500的誤差值一樣。
圖2：這個壓縮空氣罐有絕壓和表壓兩個轉(zhuǎn)換器。當(dāng)表壓改變到100psig
時，絕壓讀數(shù)改變到114.7psia。如果這個罐拿到外太空去，那么兩個轉(zhuǎn)
換器的讀數(shù)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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