在国际单位制的辅助单位中压力和力是分别定义的。

关于压力:

    国际单位制中，压力的单位是牛顿每平方米,又称帕斯卡(Pa).定义为一牛顿的力垂直均匀地作用于一平方米面积上所产生的压力。即Pa=N/m的平方
     式中Pa----帕斯卡，压力单位、N----牛顿，力的单位、m---米，长度单位。

  工程技术中常说的压力实际就是物理学上的压强。其定义也是大多以压力来定义，如:
    1．原国家计量总局量值传递处编的《计量技术考核纲要--力学计量分册》一书Ⅳ-77页上:
“压力的定义是:垂直作用于单位面积上，而且均匀分布在此面积上的力。”
    2．中国仪器仪表学会过程检测控制仪表学会1992年版的《工业过程检测技术》一书219页上:
“压力是垂直而均匀地作用在单位面积上的力。”
    3．国家计量局JJG1008-87规范《压力计量名词术语及定义》一书1页上:
“1．压力(压强)(Pressure)  垂直作用在单位面积上的分布力。”
    在标准中给出了两个并列的单位，优先使用的是压力。工程技术上几乎都是用压力，因此对于搞仪表的人来说，十有八、九会说用压力。因为压力一词由来已久，可说是根深蒂固了，由于人们的习惯有时是很难改变的，如压力变送器基本没有仪表工叫它为压强变送器的。

关于力:
   力的定义:
   力的物理概念在不同的范围内、不同的教科书、资料中有各种不同的解释。通常情况下，都是用牛顿第二定律来描述力。即F=ma    
      式中:F---作用在物体上的力,m---物体的质量，a----物体所获得的加速度。

   国际单位制中，力值是导出单位，单位为牛顿(N)，定义为1千克质量的物体产生1米每二次方秒的加速度的力。
   在工程单位制中，力是基本单位。单位为千克力(kgf)，即质量为1千克的物体，在重力加速度为9.80665米每二次方秒时，在真空中所表现的重力。
   工程中的力通常是指力值(测力)。

1．前言
    工业锅炉需测量的微压有：送风通道上各点风压、引风通道各点负压及炉膛负压和送风风量差压等。以往普遍采用膜盒微压计或霍尔、差动微压变送器等仪表。这些仪表输出信号大多不是标准信号，而且还存在零点不稳定、误差大和故障率高等问题；而使用电动Ⅲ型或1151DR型微压变送器，虽与控制系统连接方便，且零点稳定、误差小、故障率低，但又存在仪表投资大、安装成本高和出故障时更换麻烦等问题。为此dlr选用了美国西特(Setra)公司C264型微差压变送器，对10t／h锅炉微压仪表进行了更换，经过实际应用，效果比较满意。
2．原理与结构
    C264型微差压变送器系电容式变送器，它由不锈钢膜片和一个紧靠膜片放置的绝缘电极构成一个可变电容。在压力作用下，膜片向电极移动，电容量增加：当压力减小时，膜片向远离电极的方向移动，电容量减小。检测此电容值变化，并由西特独特的电子线路将其转换成直流电信号，电路框图见图所。该电容传感器的结构简单，且被密封在一个不锈钢腔体内，因而有优良的长时间稳定性。

 C264型变送器体积小(60×70×129mm)，重量轻(约285克)．零点和量程调整孔及电气接线螺丝都在壳体正面下半部，高、低压侧3／16”的黄铜引压塔形接头在壳体正面上半部，因此安装很方便。
3．性能和参数
    C264型变送器主要技术参数如下：
    单向差压测量范围：o～25Pa～6.2kPa；
    双向差压测量范围：±25Pa～±1.27kPa；
    最大静压：6.2kPa(表压)：
    精度：±1.0％FS(标准型)，特选可达±0.4％FS及±0.25％FS；
    工作温度：O～79℃； 
    输出：4—20mA.DC二线制；
    负载范围：O～800欧(通常选用250欧，24V.DC)；
    供电电压：15～32V.DC，供电电压的变化对变送器的影响<0.02mA／V。
4．应用小结
    dlr选C264型变送器用来检测送风风压、送风风量差压和炉膛负压。变送器输出信号送至微机系统进行显示和控制。
    西特公司提供的样本上，C264型微差压变送器的压力测量单位为英寸水柱(In．w．c)，订货时提供的压力单位可为mbar、mmH20或Pa，我们订购的变送器压力单位全部为Pa，以符合法定计量单位的规定。
    根据实践，C264型变送器的量程，在一定范围内还是可以作些改变和调整的。如为了提高分辨率，dlr曾将O～6kPa量程调整为O～4kPa量程使用，只需调整量程和零点电位器即可，仍可保持±1.0％FS的精度。如线性不佳时，可微调线性电位器．
    C264型变送器其测量介质为空气及惰性气体，用于锅炉检测送风参数及炉膛负压，理论上讲是可行的．但由于燃煤锅炉房环境较差，因此送风空气中含尘是难免的。再者炉膛正压燃烧时烟气也会带出粉尘。上述两点是不能忽视的。由于C264型变送器的电容传感器结构之故，因此，保障灰尘、水分不进入电容传感器是用好该型变送器的关键。在应用中dlr采取了如下措施：适当加长导压管的长度，并定期排污冲洗；安装变送器时尽量使其高于取压点；在变送器接头内放入适量的海棉物，并定期更换。另外，dlr还用封箱胶带将变送器的零点、量程调整小孔贴住，并在其外壳凹槽内贴一圈海棉条，保证外壳与镀锌钢底座接触紧密，使灰尘不易进入变送器内。
    C264型变送器使用以来，一直运行正常，曾间隔半年校验两次，变送器误差在±l％内，未超差。而且还多次校对过零点，零点稳定至今未调整过，明显优于原用的差压、微压仪表。
  
                                文／图  DLR

  有网友在论坛问:“在蒸汽流量测量中常提到蒸汽的干度和湿度，请解释其含义。”
 

  湿蒸汽中饱和水蒸汽和饱和水的质量成分，分别称为干度和湿度，用公式表示如下:

          干度X=Mυ／Mυ+Mω
         
          湿度y=Mω／Mυ+Mω
  式中: Mυ、Mω分别为湿蒸汽中饱和水蒸汽和饱和水的质量，Mυ+Mω为湿蒸汽的质量。
      干度与湿度的关系为X+y=1。
      对于饱和水x=0，y=1；
      饱和水蒸汽x=1，y=0；
      湿蒸汽0<x<1，0<y<1。

本书内容:

1．测量误差和仪表的质量指标         2．差压、压力的检测和变送
3．流量测量仪表                     4．物位测量仪表
5．温度测量仪表                     6．显示仪表
7．调节阀                           8．防爆、防腐、螺纹、法兰

       全书265页，PDF文件计31.4M。现制作成四个可独立解压使用的文件包，并分四次上传(简称为现场仪表试题之一到四)，网友可以有选择的下载。

但上传了几次都没有传成功，需要的网友请到以下地址去下载:

http://blog.gkong.com/more.asp?name=dlr&id=62659

说明:本资料来源系网络，如有侵权，请致电:xxkjfw@126.com定在第一时间消除影响。

    在网上有帖子问:我有多根偶丝都是在端部断了，不知如何焊接，我试过银焊可是耐不了高温工作温度是1200度左右，买一根新的要5千多元，这些断了的偶丝放在这不能利用很浪费......
    有的又问:热电偶测量端失效后,怎样重新焊接?等等。

    看帖后想想也是，现在的贵金属热电偶真的很贵，坏了就换是很浪费的，因此，把我采用的热电偶焊接方法写出来，对焊接量不是太大的网友看有没有帮助?
   
    需要准备的是:自耦式单相调压变压器一台，万用表，2.5平方毫米的塑料铜芯电线一截，鳄鱼夹，墨镜，硼砂少许，废旧的一号干电池一节。
    把一号电池的碳棒拆出来，把一头磨尖，用塑料铜芯线在碳棒上绕两圈后用钢丝钳拧紧，然后接至调压器低压输出端，调压器另一端接待焊的热电偶，通电前认好调压器的火(L)、零(N)线，操作时要坐在一木椅子上，并双脚离地以保证安全。

       用碳棒尖头和双绞的热电偶相触，利用尖端放电的电弧把双绞的热电偶两极焊接，焊时带墨镜保护眼睛。焊接过程也就三、五秒钟，焊完后观察下焊点是否牢固，是否圆滑、有无夹渣，认为满意时用自来水清洗一下焊点。才开始焊可能掌握不好，会出现焊点不圆滑，或烧断热偶电极的情况，如果焊点不圆滑有夹渣说明电压低了，如果易烧断热偶电极说明电压太高了，可改变下电压再试试。初次学焊要多操作几次，如果有废偶丝就多试焊，才能掌握技巧，多实践几次就会焊得很好了。
   
    焊接的电流要合适，这是很重要的，热电偶丝材质、直径不同，熔点也不相同，体现在调压器上就是输出电压不同，根据经验下列数据可作参考:
    ∮0.3mm     18--20v
    ∮0.5mm     19--22v
    ∮0.7mm     22--26v
    ∮1.0mm     30--35v
    电压上限适用于铂铑－铂热电偶，电压下限适用于镍铬-镍硅(镍铬-镍铝)热电偶。
    热电偶双绞时不要绞的太多，绞两绞就行了，焊接时碳棒尖头对热电偶成垂直状态，焊前在热电偶端放点硼砂，这样焊点易成形并圆滑。焊时碳棒和偶丝尽可能的少接触以避免渗碳。
    焊接好的热电偶要经过校验，合格的才能使用。
    采用此方法我曾焊过烧断的铂铑－铂热电偶，和制作合成塔的多点镍铬-镍硅热电偶，校验后都合格,能正常使用。对于烧断的铂铑－铂热电偶建议倒过来，即焊接原来的冷端。
           
                                  文／图  DLR

名　　称 常用压力单位换算软件
运行平台 win 2000 win 2003 win XP 
软件语言 简体中文 
来       源    网络

   常用压力单位换算软件

   这是一个老话新题，蒸汽流量测量的温压自动补偿，国内六七十年代就已开展这方面的工作了，当时得益于气动、电动单元组合仪表中计算单元的发展和完善。随着计算机技术的发展，这一工作更是有了长足的进步。但其基本的原则及应用中的一些问题并没有变，如以下问题：
1．温压补偿的实质
蒸汽的温度和压力改变时，蒸汽的密度就会跟着变化，导致蒸汽流量计产生测量误差。为减少误差，可采取温压补偿方式来减少测量误差。所谓温压补偿实质就是被测蒸汽的温度、压力与设计时采用的数值不符时,而采取的蒸汽密度修正措施。密度修正措施既可人工进行，也可用仪表或DCS自动进行。
2．温压补偿的前提
 本文仅以用孔板测蒸汽流量为例进行说明。当被测蒸汽流量的实际参数(温度、压力)与设计的参数不一致时，其流量系数α、流束膨胀系数ε、孔径d等值都会改变。但当蒸汽的温度、压力波动不大，即工况参数偏离设计参数不太多，对测量影响较小时,采用温压补偿措施才能达到理想的测量精度。其补偿公式大多为经验公式，在流量仪表书上都有介绍，可直接选用。但当工况参数偏离设计值太多.或工况参数波动频繁且太大时，既使有了温压补偿措施，仍难达到测量精度要求，此时对于特定的孔板而言，只能重新计算差压与流量之间的关系。但目前已可引入较完善的补偿、修正措施了，即通过智能仪表或DCS对流量系数α、流束膨胀系数ε、密度ρ进行全面修正，但其测量精度取决于算法。要做到全补偿还是有一定的难度。
3．认识蒸汽的特性
   在蒸汽流量测量中，当蒸汽压力增大时其密度增加，蒸汽压力P实＞P设将出现负误差，否则将出现正误差。温度升高时其密度减小，即压力、温度的变化对蒸汽密度的影响是相反的，其同相变化时还可以对误差有所互补。
   通常认为过热蒸汽在管道中流动时属于单相流,过热蒸汽的密度由蒸汽的温度、压力两个参数决定，有时还需要考虑对膨胀系数ε的补偿。特别要指出的是过热蒸汽在温度、压力波动范围较大及保温效果不好的场合，过热蒸汽常会转变为饱和蒸汽，这时就又成了气液二相流，即使有了补偿措施也难于准确的测出质量流量来。
    饱和蒸汽的温度是压力的单值函数，因此可将密度的温压补偿减化为压力补偿。但应看到，设计时通常都把饱和蒸汽当作干度X=1，把它作为单相流来处理，但实际情况是饱和蒸汽大多数都是湿蒸汽，它的干度X＜1，此时饱和蒸汽在管道中流动时属于双相流体，就是有了压力补偿措施也难于准确的测出质量流量来。
4．温压补偿要从生产实际出发
   采用温压补偿要综合考虑，如:计量要求、流量计用途、温度、压力变送器的成本等因素。对于计量用的则一定要采用温压补偿措施，并应选好、选对经验公式及配套的温度、压力变送器的精度，并进行正确、合理、认真的设置和调校。对于作显示用的仪表，应从生产要求的实际出发，该补偿的就要补偿，不用和不能补偿的场合就不补偿。该补偿的场合不采取补偿措施是不对的，但夸大温压补偿的作用也是不妥的。对于被测蒸汽流量的实际参数(温度、压力)与设计的参数相差不大时，可用下式进行密度修正。

5．正确对待极端情况
    有的厂商夸大温压补偿的作用，举工艺参数的极端情况来说明误差。对于用户而言，一定要对实际工况波动频繁及波动很大的场合持慎重态度。否则单靠温压补偿仍难达到测量精度要求。自控人员应建议工艺人员查找工况参数波动大及波动频繁的原因，从工艺或设备上进行改进才是上策。假设某流程生产，设计要求蒸汽压力为1.2MPa。温度为220℃向后工段供汽。但供汽压力经常只有0.5MPa，而温度却到500℃，这样的供汽质量，后工序能正常生产吗?这时应该从生产管理或设备上找找原因，并解决问题才行，因为这也超出了计量的范畴，工艺参数大大偏离了设计值，仅靠温压补偿显然是不行的，再者，连后工序的生产都难得保证了，计量也没有什么实际意义了!
6．测量误差的计算差别
   当实际工况的温度、压力发生变化，蒸汽的密度将偏离设计值，即流量仪表示值将产生误差，对于误差可进行计算。
   我们先复习一下误差的内容:
  　绝对误差   △=X-X 0
  　相对误差   δ=Δ／X0  100%
  　引用误差　　r=Δ／A  100%
　　式中:X----真值，其可为相对真值或约定真值；      
       X0-- 测量值。
A-----测量仪表的满量程（有的又称为刻度范围）。
　　　对流量的定义是：
　　　M1     实际工况下的流量，
　　　M2     设计状态下的流量：
      M3     温压补偿后的流量。
　　　对于误差计算，所见文献的计算算式分别有：
△M＝M2－M1／M1　　　△M＝M3－M1／M1
△M＝M2－M1／A　　　　△M＝M3－M1／A
从式中可看出，由于采用的算式不同而略有差别。计算结果会有所差异。
7．避免出现新的误差
    采用温压补偿时都要用到压力变送器，这时应考虑:大气压及液柱静压力的影响，以免出现新的误差。分述如下:
   大气压力引起的误差，由于温压补偿的经验公式中，都包含有蒸汽绝对压力这一参数，而一般做法是用压力变送器，把检测出来的蒸汽表压力加上当地大气压来表示绝对压力，因此在建立数学模型时，应根据当地大气压来计算，不能不加区别的采用近似等于0.1MPa来代替大气压，尤其是海拔较高的地区及所测蒸汽压力较低时，更应引起注意。如果选用绝对压力变送器则不会产生上述影响。
   液柱静压力引起的误差，由于各种压力变送器的取压口与变送器本体大多不可能处于同一高度，因此冷凝水的静压力对变送器的输出会造成影响，而产生附加误差。取压口与变送器的垂直距离越大则影响越大，这一影响对普通压力变送器、绝对压力变送器都存在影响。这时可采取零点迁移和加修正值的方法来调整压力变送器，以消除影响。

                        文／图    DLR

     在论坛上多次见到提问:
   “两线制、三线制、四线制的区别和原理；使用场合有没有规定？
    两线制仪表如何改成四线制接法、如何接线？四线制仪表能改为两线制仪表接法吗?”等等。

    我们讨论的两线制、三线制、四线制，是指各种输出为模拟直流电流信号的变送器，其工作原理和结构上的区别，而并非只指变送器的接线形式。否则热电偶配毫伏计测量温度可称为是两线制的鼻祖了!
    几线制的称谓，是在两线制变送器诞生后才有的。这是电子放大器在仪表中广泛应用的结果，放大的本质就是一种能量转换过程，这就离不开供电。因此最先出现的是四线制的变送器；即两根线负责电源的供应，另外两根线负责输出被转换放大的信号(如电压、电流、等)。DDZ-Ⅱ型电动单元组合仪表的出现，供电为220V.AC，输出信号为0--10mA.DC的四线制变送器得到了广泛的应用,目前在有些工厂还可见到它的身影。
    七十年代我国开始生产DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表，并采用国际电工委员会(IEC)的:过程控制系统用模拟信号标准。即仪表传输信号采用4-20mA.DC,联络信号采用1-5V.DC，即采用电流传输、电压接收的信号系统。采用4-20mA.DC信号，现场仪表就可实现两线制。但限于条件，当时两线制仅在压力、差压变送器上采用，温度变送器等仍采用四线制。现在国内两线制变送器的产品范围也大大扩展了，应用领域也越来越多。同时从国外进来的变送器也是两线制的居多。

    因为要实现两线制变送器必须同时满足以下条件:
    1．V≤Emin-ImaxRLmax
    变送器的输出端电压V等于规定的最低电源电压减去电流在负载电阻和传输导线电阻上的压降。
    2. I≤Imin
    变送器的正常工作电流I必须小于或等于变送器的输出电流。
    3. P＜Imin(Emin-IminRLmax)
    变送器的最小消耗功率P不能超过上式,通常＜90mW。
式中:Emin=最低电源电压，对多数仪表而言Emin=24(1-5%)=22.8V,5%为24V电源允许的负向变化量；
     Imax="20mA"；
     Imin="4mA"；
     RLmax="250"Ω+传输导线电阻。
    如果变送器在设计上满足了上述的三个条件，就可实现两线制传输。所谓两线制即电源、负载串联在一起，有一公共点，而现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供电仅用两根电线，这两根电线既是电源线又是信号线。两线制变送器由于信号起点电流为4mA.DC，为变送器提供了静态工作电流，同时仪表电气零点为4mA.DC，不与机械零点重合，这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障。而且两线制还便于使用安全栅,利于安全防爆。
     两线制变送器如图一所示，其供电为24V.DC，输出信号为4-20mA.DC，负载电阻为250Ω，24V电源的负线电位最低，它就是信号公共线，对于智能变送器还可在4-20mA.DC信号上加载HART协议的FSK键控信号。

                   图一       两线制变送器接线示意图

     由于4-20mA.DC(1-5V.DC)信号制的普及和应用，在控制系统应用中为了便于连接，就要求信号制的统一，为此要求一些非电动单元组合的仪表，如在线分析、机械量、电量等仪表，能采用输出为4-20mA.DC信号制，但是由于其转换电路复杂、功耗大等原因，难于全部满足上述的三个条件，而无法做到两线制，就只能采用外接电源的方法来做输出为4-20mA.DC的四线制变送器了。
     四线制变送器如图二所示，其供电大多为220V.AC，也有供电为24V.DC的。输出信号有4-20mA.DC，负载电阻为250Ω，或者0-10mA.DC，负载电阻为0-1.5KΩ；有的还有mA和mV信号，但负载电阻或输入电阻，因输出电路形式不同而数值有所不同。
  

                      图二      四线制变送器接线示意图

      有的仪表厂为了减小变送器的体积和重量、并提高抗干扰性能、减化接线，而把变送器的供电由220V.AC改为低压直流供电，如电源从24V.DC电源箱取用，由于低压供电就为负线共用创造了条件，这样就有了三线制的变送器产品。
   三线制变送器如图三所示，所谓三线制就是电源正端用一根线，信号输出正端用一根线，电源负端和信号负端共用一根线。其供电大多为24V.DC，输出信号有4-20mA.DC，负载电阻为250Ω或者0-10mA.DC，负载电阻为0-1.5KΩ；有的还有mA和mV信号，但负载电阻或输入电阻，因输出电路形式不同而数值有所不同。

                           图三      三线制变送器接线示意图 

     以上三个图中，输入接收仪表的是电流信号，如将电阻RL并联接入时，则接收的就是电压信号了。
    从上面叙述可看出，由于各种变送器的工作原理和结构不同，从而出现了不同的产品，也就决定了变送器的两线制、三线制、四线制接线形式。对于用户而言，选型时应根据本单位的实际情况，如信号制的统一、防爆要求、接收设备的要求、投资等问题来综合考虑选择。
    要指出的是三线制和四线制变送器输出的4-20mA.DC信号，由于其输出电路原理及结构与两线制的是不一样的，因此在应用中其输出负端能否和24V电源的负线相接?能否共地?这是要注意的，必要时可采取隔离措施，如用配电器、安全栅等，以便和其它仪表共电、共地及避免附加干扰的产生。
   

    最后谈谈两线制改四线制、四线制改两线制的问题。
    从上述可知各种线制变送器都能存在，那总是有存在的理由，否则就不会有那么多的线制了，由用户来改动线制是很困难的，再者实际意义也不大。
    如果要把传输信号为0-10mA.DC的四线制变送器改为两线制，首先遇到的问题，就是其起始电流为零，在电流为零状态下，变送器的电子放大器是无法建立工作点的，因此将难于正常工作。如果用直流电源，并保证仪表原来的恒流特性，当变送器在负载电阻为0-1.5KΩ时，与其串联的反馈动圈电阻2KΩ左右，当输出为10mA时，这两部分的电压降将大于24V,也就是说用24V.DC供电，负载为0-1.5KΩ时，要保证恒流特性是不可能的，也就谈不上用两线制传输了。
    70年代曾有仪表厂做过把0-10mA.DC的四线制变送器改为两线制变送器的工作，具体做法是:对原来的变送器电路进行改进，并将供电电压提高至48V.DC，但变送器的起始电流仍不能为零，为此采用负向电流来抵消负载电阻上的起始输出4mA的电流。但这样的产品也没有能得到推广和应用。
    如果想将两线制改为四线制，根本没有必要，再者这是一种技术上的倒退。

                             文／图  DLR