測壓儀是一種用於冶金工業軋鋼機上測量軋制壓力的儀器，是實現軋機自動化和鋼板厚度自動控制的關鍵設備；也可以用於重工業、礦山和化工部門作為測力和稱重工作的設備。
測壓儀由壓磁式測力與稱重感測器（測壓頭）與相應的二次儀表組成。
基本介紹
- 中文名：測壓儀
- 外文名：Pressure gauge
- 含義：用於冶金軋鋼機上測量壓力的儀器
- 優點：測壓時無降壓
測壓儀的作用,測壓儀的分類,壓磁式測壓儀的原理,壓磁式測壓儀的結構,
測壓儀的作用
測壓儀是用來測定並指示軋制壓力的元件。它可以置於壓下螺絲和上支承輥軸承座之間，考慮到該處經常運動對固定測量線路帶來的影響，有的把它安裝在下支承輥軸承座的下面，但這時必須把測壓儀密封好，防止水和氧化鐵皮的浸蝕。也有把它置於壓下螺母的上部。
測壓儀對現代熱帶鋼連軋機的操作起著重要的作用，在厚度自動控制系統中，它是一個重要的參變數，根據它所檢測的值的大小，將信號輸入於厚度自動控制系統中，以調整壓下量，控制帶鋼的厚度。它也是軋機的一個安全指示信號，當指示的軋制力大於規定的負荷時，操作者即可採取措施，防止設備事故的發生。
測壓儀的分類
測壓儀通常又稱為壓頭，種類很多，主要因由機械參數轉換為電參數的感測元件的種類而異，在測量軋制壓力中，套用較廣的有電阻應變式和壓磁式兩種。電阻應變式的工作原理基於金屬導體的應變效應，即導體的電阻隨機械變形量而變化，輸出功率較小，通常需經放大才能指示，抗干擾能力也比較差，故在軋機上作永久性壓頭套用不多。壓磁式感測元件是利用鐵磁材料（磁彈性）的物理效應：即應力對磁性的影響，將被測力轉變成電參數。與電阻應變式、電感式、電容式、電壓式等感測元件相比。它具有輸出功率大，不用放大器，抗干擾能力強，精度高，線性度好，動態回響時間小（約幾十毫秒）等優點。特別是它能在有灰塵、水和腐蝕性氣體等惡劣環境中長期運行，維護方便且壽命較長，因此在軋鋼機壓力測量中得到廣泛採用。
壓磁式測力與稱重感測器是一種基於磁性材料具有磁彈效應（即沿受力方向的導磁率將發生變化）的原理，將力或重量正比地轉變為電信號的一二次變換器。
對測壓儀，所施的壓力越大，產生的感應電動勢也越大。將這個感應電動勢送人二次儀表，就可以建立力或重量與電壓（或電流）的線性關係。
壓磁式測壓儀的原理
壓磁式感測元件是由許多冷軋矽鋼片的沖片組成，片與片之間用環氧樹脂貼上起來。作幾十噸至幾千噸測量用的沖片的形狀如下圖所示，由四個單元組成，每個單元有四個小孔和兩個大孔，大孔用於穿固定螺釘，小孔用於繞線圈。
壓磁式壓頭沖片一個單體的壓磁式感測元件的原理如下圖所示，孔1、2的中心聯線和孔3、4的中心聯線相互垂直，孔1和2間繞有勵磁繞組（即一次繞組）W1、2，孔3和4間繞有次級繞組（二次繞組）W3、4，當勵磁繞組中通過一定的交變電流時，鐵芯中就產生磁場。現構想把孔間分成A、B、C、D四個部分，在不受外力時，鐵芯中磁性各向同性，A、B、C、D四個部分的導磁率μ是相同的，這時磁力線呈軸對稱分布，合成磁場強度
平行於二次繞組W3、4平面，磁力線不與W3、4交鏈，故不會在其中感應出電動勢（下圖a）。
壓磁式感測器原理在壓力P的作用下，A、B區域產生很大的壓應力σ（σ應在2公斤/毫米2以下，約為材料屈伏點的1/10左右，以保持沖片材料的磁彈性），於是A、B區域導磁率μ下降，磁阻增大（對磁致伸縮係數為正的材料如矽鋼片而言），而C、D區域壓應力很小，導磁率μ基本不變，這樣部分磁力線不通過A、B區域，而繞過C、D區域閉合（上圖b），於是磁力線被扭曲變形，合成磁場強度H不再與W3、4平面平行，磁力線與W3、4交鏈，在二次繞組礦W3、4中感應出電動勢E。壓力P愈大，轉移的磁通愈多，E值也愈大。與壓力P相對應的感應電勢E，經過專門的測量電路，可用電流I或電壓V顯示出來，用儀表指示或作為厚度自動控制系統的輸入信號。
壓磁式測壓儀的結構
大噸位壓磁式測壓儀多採用如下圖所示的結構，測壓元件放置在一個長方形的鋼製殼體中，它與殼體之間用環氧酚醛玻璃布板隔開，測量導線從殼體的側面引出。上蓋板和下底板，也叫力傳板，應有一定的硬度、強度和機械加工平直度，它與測壓元件的接觸面加工光潔度應在▽7以上，使之接觸均勻。底板上的銷釘用作測壓儀的定位。
壓磁式測壓儀結構