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隨著科技的發(fā)展儀器儀表行業(yè)也在飛速的發(fā)展，測(cè)量儀器儀表包括壓力測(cè)量儀器的總的發(fā)展趨勢(shì)是高性能、數(shù)字化、集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，這個(gè)發(fā)展對(duì)
我國壓力儀表行業(yè)將主要圍繞國家重大工程、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和民生領(lǐng)域的需求，加快發(fā)展先進(jìn)自動(dòng)控制系統(tǒng)、大型精密測(cè)試設(shè)備、新型儀器儀表及傳感器三大重點(diǎn)。在行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)方面，我們需要發(fā)展解決的問題仍很多。
如功能安全技術(shù)及安全儀表是國際上最近發(fā)展的新技術(shù)，目的是防止工業(yè)設(shè)施產(chǎn)生異常事故，以致危及人身與設(shè)備的安全。這項(xiàng)技術(shù)及相關(guān)儀表產(chǎn)品已經(jīng)獲得用戶的廣泛關(guān)注。我國工業(yè)設(shè)施突發(fā)事故發(fā)生比較頻繁，研究安全儀表技術(shù)有很重要的意義。
我國高中檔檢測(cè)設(shè)備與國外的差距很大程度上是精密加工和特殊工藝技術(shù)的差距。當(dāng)前的重點(diǎn)著重發(fā)展精密加工技術(shù)和特殊工藝技術(shù)。
工業(yè)無線通信網(wǎng)絡(luò)作為有線工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充，已經(jīng)得到普遍認(rèn)同。我國在工業(yè)無線通信網(wǎng)絡(luò)方面已經(jīng)取得一定成果，繼續(xù)加強(qiáng)開發(fā)有可能在這方面走在世界前列。
傳感器作為傳感網(wǎng)的基礎(chǔ)元件，在今后將有十分廣闊的發(fā)展前景。在這一領(lǐng)域，重點(diǎn)發(fā)展新原理、新效應(yīng)的傳感技術(shù)，傳感器智能技術(shù)，傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，微型化和低功耗技術(shù)，以及傳感器陣列及多功能、多傳感參數(shù)傳感器的設(shè)計(jì)、制造和封裝技術(shù)。
智能化技術(shù)其特點(diǎn)是具有自校準(zhǔn)、自檢測(cè)、自診斷、自適應(yīng)功能；具有復(fù)雜運(yùn)算和誤差修正的數(shù)據(jù)處理能力；具有自動(dòng)完成指定測(cè)量任務(wù)的功能；用于科學(xué)測(cè)試儀器和控制系統(tǒng)的專家系統(tǒng)軟件等。
我國的壓力儀表需求量很大，是發(fā)展最快的國家之一。目前我國企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠滿足科研、生產(chǎn)和社會(huì)各個(gè)方面的一般性需求，但是高端需求主要依賴進(jìn)口。
實(shí)現(xiàn)壓力儀表的可靠性
大多數(shù)用戶寧可堅(jiān)持使用久經(jīng)考驗(yàn)的技術(shù)，而不愿采用不穩(wěn)定的新型儀表和新技術(shù)。如果儀表出現(xiàn)問題，一天的生產(chǎn)損失（即使在一家中型工廠中）也能輕易地超過整個(gè)儀表系統(tǒng)的成本。因此，可靠性是儀器儀表用戶的頭等大事，然后才是精度和成本。
可靠性的應(yīng)用：一是簡單，減少零件的使用，比如壓力儀表中的密封性要求非常嚴(yán)格，一款產(chǎn)品往往有好幾個(gè)漏點(diǎn)，如果能想辦法在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下減少漏點(diǎn)，那么不管對(duì)成本的減少還是對(duì)質(zhì)量的提高都是很好的；二是小型化，結(jié)構(gòu)緊湊；三是關(guān)鍵零部件使用性能好的材料；四是設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)最大的人身安全。
主要壓力儀表及相關(guān)技術(shù)介紹
壓力儀表是工業(yè)控制和測(cè)量過程中常用的設(shè)備，壓力儀表可以分為機(jī)械式壓力儀表和電子式壓力儀表，其中機(jī)械式壓力儀表因?yàn)閾碛辛己玫膹椥栽秃芨叩臋C(jī)械強(qiáng)度而備受使用者的青睞，在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)使用即為廣泛。
機(jī)械壓力表采用彈簧管（波登管），膜片，膜盒及波紋管等敏感元件并按此分類。彈性元件在介質(zhì)壓力作用下產(chǎn)生的彈性變形，通過壓力表的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)放大，壓力表就會(huì)顯示出相對(duì)于大氣壓的相對(duì)值（或高或低）。常用的彈性元件有彈簧管、膜片和波紋管，相應(yīng)的有彈簧管壓力表、膜式壓力表和波紋管式壓差表。
幾種典型壓力表
一般型壓力表：是最基礎(chǔ)的壓力表類型。其系列完整、結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、指示直觀、造價(jià)低廉，是應(yīng)用最為廣泛的一種壓力表。
精密壓力表：原稱標(biāo)準(zhǔn)壓力表，從精度等級(jí)角度講，它是壓力表的高端產(chǎn)品。規(guī)范中將0.4級(jí)（包括0.4級(jí)）以上精度等級(jí)的壓力表劃歸為精密壓力表。精密壓力表主要用于壓力量值的傳遞。隨著工業(yè)流程中對(duì)測(cè)量精度要求的提升，這種儀表在測(cè)量環(huán)節(jié)的應(yīng)用量也明顯增多。
電接點(diǎn)壓力表：是一種能發(fā)出開關(guān)信號(hào)的壓力表。電接點(diǎn)壓力表又細(xì)分有單電接點(diǎn)、雙電接點(diǎn)和多接點(diǎn)電接點(diǎn)壓力表，通過各類電接點(diǎn)來適應(yīng)不同的操控需求。
遠(yuǎn)傳壓力表：是一種能在感知壓力并進(jìn)行指示的同時(shí)，還可遠(yuǎn)傳出一個(gè)同步線性信號(hào)的壓力表。以實(shí)現(xiàn)本地測(cè)量指示，同步向遠(yuǎn)程傳遞壓力信號(hào)的實(shí)踐需要。
不銹鋼壓力表：是一種采用不銹鋼材料制造的壓力表。不銹鋼壓力表又分為常規(guī)不銹鋼壓力表和全不銹鋼壓力表。常規(guī)不銹鋼壓力表主要用來測(cè)量具有腐蝕性的介質(zhì)壓力。全不銹鋼壓力表是用于在具有腐蝕性成分的環(huán)境中測(cè)量具有腐蝕性介質(zhì)的壓力。
隔膜壓力表：是采用介質(zhì)隔離方式工作的又一種用于測(cè)量特定介質(zhì)的壓力表。
雙針壓力表：是指雙針雙管壓力表，是一種較為典型的專用壓力表。這種儀表設(shè)有兩個(gè)被測(cè)對(duì)象接口，可同時(shí)接入兩個(gè)被測(cè)對(duì)象，由分色指針同時(shí)指示出兩個(gè)被測(cè)對(duì)象各自的壓力。尤其適用于兩個(gè)需要同時(shí)讀數(shù)比對(duì)的測(cè)量對(duì)象。
耐振壓力表：是一種可在環(huán)境振動(dòng)和介質(zhì)脈動(dòng)場(chǎng)合下正常工作的壓力表。這種耐振壓力表的殼體中均充有阻尼液，用以緩解外部的環(huán)境振動(dòng)，接口處設(shè)有阻尼器，脈動(dòng)介質(zhì)通過阻尼器予以濾波后才進(jìn)入彈性敏感元件，以確保耐振壓力表的正常工作和觀察者的準(zhǔn)確讀數(shù)。
抗震壓力表：是一種適用于在振動(dòng)較為強(qiáng)烈的環(huán)境中工作的壓力表。它兼有耐振壓力表的一些耐振機(jī)理，并進(jìn)一步從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面對(duì)其抗震性能予以提升。
現(xiàn)在已出現(xiàn)很多種融合上述特征的壓力儀表，無線技術(shù)、光纖技術(shù)也都在研發(fā)或者使用中，產(chǎn)品的多樣性和多功能性能讓用戶有更多更好地選擇。
一種用于SF6氣體監(jiān)測(cè)的耐低溫密度表
隨著電力工業(yè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電力系統(tǒng)的在線運(yùn)行設(shè)備也在更新?lián)Q代，SF6氣體設(shè)備已經(jīng)逐步取代了過去的充油設(shè)備。隨著我國的市場(chǎng)范圍擴(kuò)大，產(chǎn)品的出口范圍越來越廣，對(duì)應(yīng)的對(duì)于SF6密度表及密度繼電器的性能指標(biāo)中的溫度條件要求也越來越高，像國內(nèi)東北的一些極低溫地區(qū)、俄羅斯等位于寒帶的國家，最低溫度通常能到達(dá)-60℃。而目前市場(chǎng)上的很多密度表使用的環(huán)境溫度范圍比較窄，最多能達(dá)到的最低溫度在-40℃左右，如果外部環(huán)境溫度低于這一溫度，那么這些表將很難正常工作。
SF6密度表的原理：密度是指某一特定物質(zhì)在特定條件下單位體積的質(zhì)量。SF6斷路器中的SF6氣體是密封在一個(gè)固定不變的容器內(nèi)的，在20℃時(shí)的額定壓力下，它具有一定的密度值，在斷路器運(yùn)行的各種允許條件范圍內(nèi)，盡管SF6氣體的壓力隨著溫度的變化而變化，但是，SF6氣體的密度值始終不變。因?yàn)镾F6斷路器的絕緣和滅弧性能在很大程度上取決于SF6氣體的純度和密度，所以，對(duì)SF6氣體純度的檢測(cè)和密度的監(jiān)視顯得特別重要。如果采用普通壓力表來監(jiān)視SF6氣體的泄漏，那就會(huì)分不清是由于真正存在泄漏還是由于環(huán)境溫度變化而造成SF6氣體的壓力變化。為了能達(dá)到經(jīng)常監(jiān)視密度的目的，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，SF6斷路器應(yīng)裝設(shè)壓力表或SF6氣體密度表和密度繼電器。壓力表或SF6氣體密度表是起監(jiān)視作用的，密度繼電器是起控制和保護(hù)作用的。
SF6電氣設(shè)備上的SF6氣體的密度，是以SF6氣體經(jīng)溫度補(bǔ)償以后的壓力來表示的，即以20℃時(shí)的壓力值來表示的。當(dāng)工作環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，雖然SF6氣體的密度并沒有發(fā)生變化，但SF6氣體的壓力將隨著溫度的變化而改變，密度控制器上的指針本應(yīng)隨壓力的改變而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此時(shí)通過控制器內(nèi)部的溫度補(bǔ)償裝置對(duì)SF6氣體壓力的變化進(jìn)行補(bǔ)償，而表殼內(nèi)本身密封有1個(gè)大氣壓，也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)補(bǔ)償作用，使指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。只有在系統(tǒng)中SF6氣體發(fā)生泄漏，造成密度下降時(shí)，SF6氣體密度控制器的指針才發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而起到對(duì)系統(tǒng)設(shè)備中SF6氣體密度的監(jiān)測(cè)作用。所以為保證絕壓表的壓力讀數(shù)的正確性，產(chǎn)品的密封性能要求很高，不僅需要保證彈性元件的密封，還需要保證表殼的密封。
耐低溫表研發(fā)思路：彈性元件的密封一般都會(huì)采用焊接來密封，而焊接屬于永久密封，不可拆卸，能保證很好的密封效果。表殼的密封一般需要既可拆卸，又能保證密封性的密封方式，所以一般采用密封圈來密封。密封圈本身因材質(zhì)的本身物理和化學(xué)性能，極低溫會(huì)出現(xiàn)脆裂現(xiàn)象，很少有能滿足低溫-60℃環(huán)境下的密封。要解決低溫密封的問題，我們可以從以下幾個(gè)方面入手：①、密封材質(zhì)方面，更換不同材質(zhì)試驗(yàn)、開發(fā)現(xiàn)有密封材質(zhì)的極限，取長補(bǔ)短；②、多種密封混用，使用多道密封。還需注意，在低溫環(huán)境下，要保證表的正常運(yùn)行，所有零部件材質(zhì)都需能耐低溫。
電子式壓力表
電子式壓力表通常是將壓力的變化轉(zhuǎn)換為電阻、電感或電勢(shì)等電量的變化，構(gòu)成各種壓力傳感器。由于它輸出的是電量，便于信號(hào)遠(yuǎn)傳，尤其是便于與計(jì)算機(jī)連接組成數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)，所以得到了廣泛的應(yīng)用，極大地推進(jìn)了自控技術(shù)的發(fā)展。主要由壓力傳感器、測(cè)量電路和信號(hào)處理裝置，數(shù)字壓力表就是一種典型的電子式壓力表。
數(shù)字壓力表的發(fā)展趨勢(shì)
數(shù)字壓力表是一種既可以獨(dú)立工作，又可以與智能測(cè)控系統(tǒng)或智能裝置連接通信的數(shù)字式壓力儀表。主要用于標(biāo)準(zhǔn)壓力量值的傳遞和在線壓力測(cè)量以及壓力量值信息的傳輸，也可用于與壓力量值呈一定函數(shù)關(guān)系的其它量值的標(biāo)定、檢驗(yàn)或校準(zhǔn)等。
數(shù)字壓力表是常見的計(jì)量器具，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。它能直觀地顯示出各個(gè)工序環(huán)節(jié)的壓力變化，洞察產(chǎn)品或介質(zhì)流程中的條件形成，監(jiān)視生產(chǎn)運(yùn)行過程中的安全動(dòng)向，并通過自動(dòng)連鎖或傳感裝置，構(gòu)筑了一道迅速可靠的安全保障，為防范事故、保障人身和財(cái)產(chǎn)安全發(fā)揮了重要作用，被稱作安全的“眼睛”。
依據(jù)中國科學(xué)儀器情報(bào)署的數(shù)據(jù)，我國60%的數(shù)顯壓力表（數(shù)字顯現(xiàn)壓力表、精密數(shù)字壓力表）產(chǎn)品需求依托進(jìn)口，在特別的范疇需求更多。即便我國數(shù)字壓力表企業(yè)起步較晚，但目前正在努力追逐并取得了可喜的進(jìn)步，跟著我國經(jīng)濟(jì)的展開和社會(huì)的進(jìn)步，以及科學(xué)學(xué)問的進(jìn)步提高、本國眾多產(chǎn)業(yè)企業(yè)完成工藝技巧升級(jí)的需求進(jìn)步增強(qiáng)，本國市場(chǎng)對(duì)數(shù)字壓力表產(chǎn)品的需求正逐年增長，數(shù)顯壓力表的返修率在逐步減少，同時(shí)也觸及到了新的運(yùn)用范疇，這些新的運(yùn)用反過來又推進(jìn)著行業(yè)的技術(shù)改造和進(jìn)步。
數(shù)字壓力表與普通壓力表比較
作為最新一代數(shù)字壓力表從根本上克服了指針式壓力表精度低、可靠性差、損壞率高等諸多缺點(diǎn)。尤其在腐蝕、振動(dòng)等場(chǎng)所使用，更顯其超凡性能。數(shù)字壓力表是采用傳感器測(cè)量的儀表。它采用電池長期供電方式、無需外接電源，安裝使用方便。
原理的區(qū)別：數(shù)字壓力表是利用傳感器（可以是擴(kuò)散硅、陶瓷、電容等）感受壓力，然后將電信號(hào)傳輸?shù)诫娐钒搴托盘?hào)處理器中，經(jīng)過計(jì)算輸出到顯示屏幕上。
指針壓力表則是利用金屬的彈性形變（一般彈簧管、膜片、膜盒等）感受壓力，使金屬傳感裝置產(chǎn)生機(jī)械形變，然后通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)指針指向額定刻度。
總結(jié)而言：電池供電的數(shù)字式壓力表是為了滿足市場(chǎng)對(duì)電池供電、長壽命、低功耗、低成本數(shù)字式、耐震壓力表的需求，具有較為廣闊的市場(chǎng)前景。數(shù)字表是將來的趨勢(shì)，而且經(jīng)久耐用，功能眾多。
壓力儀表行業(yè)來說是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。我國壓力儀表行業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，取得了一定的成績，具備了一定的規(guī)模。但整體的競爭力依然偏弱，主要原因不外乎幾種：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)業(yè)集中于勞動(dòng)密集型產(chǎn)品；技術(shù)密集型產(chǎn)品明顯落后于發(fā)達(dá)工業(yè)國家；生產(chǎn)要素決定性作用正在削弱；產(chǎn)業(yè)能源消耗大、產(chǎn)出率低；企業(yè)總體規(guī)模偏小、技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱、管理水平落后等。希望我國企業(yè)能腳踏實(shí)地，去除積弊，不斷創(chuàng)新，推動(dòng)行業(yè)和社會(huì)的高速發(fā)展。
