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差壓計
差壓計是一種用于測量兩點之間壓力差（ΔP）的儀器，廣泛應用于流量測量、液位監測、過濾器堵塞報警等場景。其核心原理是通過檢測兩個壓力端口（高壓端HP和低壓端LP）的差值，輸出相應的信號（機械指示或電信號）。
1. 工作原理
差壓計根據傳感技術不同，主要分為以下幾類：
（1）機械式差壓計
膜片/波紋管式：壓力差使彈性元件（金屬膜片、波紋管）變形，通過機械連桿放大后驅動指針顯示。
U型管式：利用液柱高度差（如水、油）直接反映壓力差（如毫米水柱mmH?O單位）。
（2）電子式差壓變送器
壓阻式：惠斯通電橋上的硅壓阻元件隨壓力差變形，電阻變化轉換為電信號（4~20 mA、0~10 V等）。
電容式：壓力差使電容極板間距改變，檢測電容值變化。
諧振式：壓力差影響振動元件的頻率，通過頻率變化計算ΔP。
2. 主要特點
| 類型 | 優點 | 局限性 |
|---|---|---|
| 機械式 | ? 無需供電，結構簡單 | ? 精度較低（±1%~2% FS） |
| ? 抗電磁干擾 | ? 僅本地顯示，無遠程信號輸出 | |
| 電子式 | ? 高精度（±0.1%~0.5% FS） | ? 需外部供電 |
| ? 可輸出標準信號（4~20 mA） | ? 成本較高 |
3. 典型應用場景
流量測量：通過孔板、文丘里管等節流裝置，差壓與流量平方成正比（伯努利方程）。
液位監測：
敞口容器：高壓端接底部，低壓端通大氣（ΔP = ρgh）。
密閉容器：高低壓端分別接容器頂部和底部。
過濾器監控：檢測過濾器兩側壓差，判斷堵塞程度。
風壓/風速測量：如 HVAC 系統風管壓力差。
4. 選型與安裝要點
（1）選型參數
量程（ΔP）：如 0~10 kPa、-100~100 Pa（注意正負壓差）。
精度：一般0.5級（±0.5% FS）或更高。
介質兼容性：膜片材質（如316不銹鋼、哈氏合金）需適應腐蝕性流體。
輸出信號：機械表盤、4~20 mA、HART協議、數字通信（RS485）。
環境防護：IP等級（如IP65防塵防水）、防爆認證（Ex d/IIC T6）。
（2）安裝注意事項
引壓管布置：
避免氣泡（液體介質）或積液（氣體介質），傾斜安裝或加排污閥。
高溫介質需加散熱器或毛細管隔離。
零點校準：安裝后需在無壓差狀態下調零（機械表用調零螺絲，電子式通過按鍵）。
過壓保護：避免單側壓力超量程（可加保護閥或節流孔）。
5. 常見故障與處理
| 故障現象 | 可能原因 | 解決方法 |
|---|---|---|
| 讀數偏差大 | 引壓管堵塞/泄漏 | 疏通管路或更換密封件 |
| 輸出信號不穩定 | 電源干擾或接地不良 | 檢查屏蔽線、單獨接地 |
| 機械表指針卡死 | 膜片過載變形或雜質進入 | 更換膜片或清洗內部 |
| 電子式無輸出 | 供電故障或傳感器損壞 | 檢查電源、更換變送器 |
6. 與其他壓力儀表的對比
| 儀表類型 | 測量對象 | 典型應用 |
|---|---|---|
| 差壓計 | 兩點壓力差（ΔP） | 流量、液位、過濾器監控 |
| 壓力表 | 單點表壓（相對大氣壓） | 容器壓力監測 |
| 絕對壓力表 | 絕對壓力（相對于真空） | 真空系統、氣象測量 |
| 壓力變送器 | 壓力→電信號 | 自動化控制 |
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