超高压压力表其各个结构的主要分析如下
浏览次数:47发布日期:2025-05-27
超高压压力表是一种用于测量高压力下的压力值的仪器。在许多应用中,需要对材料进行高强度加工或测试,在这些场合中,需要使用超高压压力表来确保设备和试件处于安全状态。通常由一个感应器和一个数字显示器组成。感应器被置于高压环境中,能够感知到压力并将其转化为电信号。数字显示器接收电信号,并将其转换为易于理解的数字读数,以便操作员能够了解当前的压力水平。
一、核心敏感元件
弹性敏感元件
类型:
弹簧管(Bourdon Tube):最常见的结构,采用弧形金属管(如C形或螺旋形),内部通入被测介质时,管壁因压力变形带动指针。
膜盒/膜片:由金属或非金属膜片组成,适用于微压或腐蚀性介质,通过膜片形变传递压力。
活塞式:利用活塞面积与压力平衡原理,适用于超高压(如千兆帕级),但结构复杂、体积大。
材料:
普通工况:不锈钢(304/316)、铜合金。
超高压或腐蚀性介质:特种钢(如哈氏合金)、钛合金或陶瓷。
功能:将压力信号转换为机械位移。
压力传递介质
弹簧管内通常填充甘油、硅油或惰性气体(如氮气),传递压力并防止介质腐蚀敏感元件。
特殊工况下采用隔膜隔离技术(如膜盒式压力表),通过隔离液或氟橡胶隔膜保护内部元件。
二、传动与放大机构
齿轮组与连杆
弹性元件的微小位移通过齿轮组(多级放大)和连杆传递至指针,提高灵敏度。
齿轮材料需耐磨(如硬质合金或青铜),并涂抹润滑脂以减少摩擦。
游丝与校准装置
游丝(螺旋弹簧)用于调节指针的线性度和回位特性,确保全量程内均匀指示。
部分压力表配备可调螺钉或砝码,用于校准零点和量程。
三、指示与显示系统
表盘与指针
表盘通常为圆形或弧形,标注压力单位(如MPa、bar)和刻度线,超高压表可能采用对数刻度或双色标识。
指针材质需轻质高强度(如铝合金或工程塑料),尾部配平衡锤以减少抖动。
窗口与反光镜
表盘外侧加装透明玻璃或树脂窗口,防止外界污染;部分高精度表内置反光镜,用于消除视差(通过反射指针倒影辅助读数)。
四、外壳与防护系统
壳体结构
材质:铸铝、不锈钢或特种塑料(如聚碳酸酯),需承受内部压力和外部环境冲击。
密封性:螺纹接口处采用PTFE垫片或O型圈,确保防水、防尘(防护等级IP65以上)。
防爆设计:在易燃易爆环境中,壳体需符合隔爆标准(如Ex d IIC T4),内部增加泄压通道。
压力连接接口
接口类型:螺纹(如M20×1.5)、卡套式、法兰式(高压场景)。
超高压表可能采用强化接头(如自体密封结构)或焊接式连接。
五、安全与辅助组件
限位装置
指针轴上安装限位销,防止超压时指针撞击表盘导致损坏。
阻尼系统
通过阻尼液(如硅油)或气动阻尼器吸收压力波动,避免指针抖动(尤其在脉动压力下)。
温度补偿机构
高温环境需配置双金属片或热膨胀系数匹配的零件,减少温度对弹性元件的影响。
六、特殊结构设计(超高压场景)
多层复合敏感元件
采用双层或三层弹簧管嵌套结构,外层承受高压,内层传递微小位移,提升量程上限(如0~1000MPa)。
数字输出模块
部分智能超高压表内置压力传感器和AD转换器,通过RS485或HART协议输出数字信号,兼容工业自动化系统。
抗震与抗冲击设计
内部元件通过灌胶固定,壳体增加缓冲橡胶垫,适应振动环境(如工程机械或钻井平台)。