通过U形管压力计算解读压力导压管敷设要求

2019/3/6 1:06:57 人评论 次浏览 分类:压力测量  文章地址:http://yunrun.com.cn/tech/1818.html

使用U形管测量压力是仪表工必须掌握的一种简单易行的方法,昌晖仪表介绍U形管压力计算方法和U形管效应,以及为克服U形管效应而对导压管敷设要求的解读,是通俗易懂的原创技术文章。

1、单个U形管(如图1所示)

①在P1和P2都接入压力,则U形管液柱高度显示是P1和P2之间的差压值
②在P1接入压力,P2接通大气,则U形管液柱高度显示是P1的表压
③在P2接入压力,P1接通大气,则U形管液柱高度显示是P2的真空度值(负压值)
由此可得:
P1-P2=ρ×g×(h2-h1)=ρ×g×h
P2=P1-ρ×g×(h2-h1)=P1-ρ×g×h
P1=P2+ρ×g×(h2-h1)=P2+ρ×g×h

2、将两个U形管串联(如图2所示)

从图2中可以得到:
P1-P3=ρ×g×(h4-h3)=ρ×g×h或P3=P1-ρ×g×(h4-h3)=P1-ρ×g×h
P3-P2=ρ×g×(h6-h5)=ρ×g×h2或P2=P3-ρ×g×(h6-h5)=P3-ρ×g×h2
两式相互代入则有P2=P1-ρ×g×(h1+h2)。这个计算说明:当用U形管连接压力P1时,若管子在垂直方向形成U形弯,并有液体存在,则无论在P2还是P3位置测到的压力都和P1有所不同,这就是U形管效应。

假如我们将图2中U形管的P1和P2两个接口延伸很远,U形管则近似于水平直管,但U形管效应仍然存在。在生产过程中对测量压力时都大量使用引压管,这些上上下下的引压管就类似于延伸后的U形管,看似形状不是U形管,但U形管效应依然存在。所以,在实际应用中为了克服U形管效应对压力测量精度的影响,在引压管敷设时有这样的要求:测量管道水平敷设时,应根据不同的物料及测量要求,有1:10-1:100的坡度,其倾斜方向应保证能排除气体或冷凝液。当导压管敷设坡度不能满足技术时,应在管道的集气处安装排气装置,在集液处安装排液装置。这些要求可参看GB 50131-2013《自动化仪表工程质量验收规范》7.2.1和GB 50093-2013《自动化仪表工程施工及质量验收规范》8.2.2规范内容。
作者:压力变送器 http://yunrun.com.cn/product/list_84.html
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