## U型管的结构
U型管通常由耐压金属管材制成,成U形或双U形,两端开口。里面盛放密度一致的高度均等的液体,通常是硅油、水银、酒精或氟利昂等介质。
在U型管一侧安装压力信号输入端,与待测介质相通,压力会对液体柱产生压力,导致液体柱液面高度发生变化。另一侧安装压力引用端,与大气环境相通或连接参考压力源,起平衡作用。
## 工作原理
当输入侧的压力高于引用侧压力时,输入侧液体柱液面将上升,引用侧液面将下降,造成液面高度差。产生的液面高度差与两侧压力的差值成正比,即ρgh=△p,其中:ρ为液体的密度,g为重力加速度,h为液面高度差,△p为两侧压差。
通过液柱的位移量,可以间接测量出两侧的压差,再通过电气转换器将液面位移转换成电信号,输出标准信号。
## U型管的优势
装压力变送器的U型管具有以下优势:
精度高:U型管的精度主要取决于液柱的密度和重力加速度,不受其他因素影响,具有较高的测量精度。 结构简单:U型管结构简单、维护方便,便于现场校准和检修。 耐腐蚀:选用适当耐腐蚀的管材,可以承受各种腐蚀性介质的测量。 低功耗:U型管不需要外部电源,通过内部的压力差来驱动,功耗极低。 用途*:U型管适用范围广,可用于测量液体、气体或蒸汽的静压或差压,应用于电力、化工、机械、船舶等多种行业。## U型管的不足
装压力变送器的U型管也存在一些不足:
易产生零漂:因长期使用或环境因素的影响,U型管液柱可能会发生轻微的偏移或泄漏,导致零点漂移。体积大、重量重:U型管本身具有较大的体积和重量,使用起来不是很方便,尤其是在狭小空间内安装的时候。不能测量负压:U型管只能测量正压或差压,不能测量负压。灵敏度受限:当测量微小压差时,U型管的灵敏度会受到限制,测量精度会下降。温度影响:U型管内的液体密度和重力加速度会受温度影响,导致测量精度受到影响,需要进行温度补偿。## U型管的选择
选择装压力变送器的U型管时,应根据具体的使用场合和要求进行综合考虑:
测量介质的性质:选择耐腐蚀、耐高温的管材。对于强腐蚀性介质或高温介质,需要选用特殊金属材料或防护措施。测量范围:根据待测压力的范围选择适当的U型管。过小的U型管不能提供足够的测量范围,过大的U型管会降低灵敏度。精度要求:根据测量精度的要求选择合适密度的液体。密度越大的液体,精度越高。环境温度:考虑测量环境的温度范围,选择不受温度影响或具有温度补偿功能的U型管。安装方式:根据安装空间和条件选择合适的安装方式。U型管通常采用法兰连接或螺纹连接,需要考虑支撑和保护措施。选择合适的装压力变送器的U型管,可以确保压力测量数据的准确性和稳定性,满足不同场景下的应用需求。