压力表和密度继电器的区别

压力表（英文名称:pressure gauge）是指以弹性元件为敏感元件，测量并指示高于环境压力的仪表，应用极为普遍，它几乎遍及所有的工业流程和科研领域。在热力管网、油气传输、供水供气系统、车辆维修保养厂店等领域随处可见。压力表是以大气压力为基准,用于测量大于大气压力的仪表。压力表是常见的计量器具，能直观地显示出各个工序环节的压力变化，洞察产品或介质流程中的条件形成，监视生产运行过程中的安全动向，并通过自动连锁或传感装置，构筑了一道迅速可靠的安全保障，为防范事故、保障人身和财产安全发挥了重要作用，被称作安全的“眼睛”。

 

 

压力表是起监视作用的，即检测系统压力的, 密度继电器是一方面是监视系统密度的变化情况，可设置有报警接点和闭锁接点，另外一方面是起控制和保护作用的。这就是两者的区别。

 

SF6气体密度表：在封闭容器中，一定温度下的SF6气体压力可代表SF6气体的密度。习惯上把20℃时SF6气体压力作为标准值。在现场校验时，在不同的环境温度下，测量的压力值都要换算成其对应20℃时的压力值，用以判断SF6密度继电器的性能。密度继电器在监测电气设备中起控制和保护作用。一般国内安装密度表监测断路或GIS泄漏，也有的将压力和气体密度继电器联合使用检测设备的泄漏。 

 

 

SF6密度检测是利用布尔登管测量压力,布尔登弹簧或布尔登管是一个中空的卷弹簧,气体由进口进入布尔登弹簧内,迫使弹簧伸开,带动摆杆向左移动,推动齿轮杆逆时针旋转,使指针顺时针方向偏转,指示压力读数.如果压力升高,布尔登弹簧进一步伸开,使指针继续顺时针偏转.如果压力降低,布尔登弹簧收缩,带动摆杆向右移动,使齿轮杆顺时针旋转,使指针逆时针方向偏转。

在充有SF6气体的设备没有发生漏气的情况下,温度的变化将引起压力变化.如果环境温度降低,压力将下降,反之,如果环境温度升高,压力将上升.在没有温度补偿的情况下,如果设备漏气,但是此时环境温度高,表计仍然指示规定的压力,如果设备没有漏气,但是环境温度低,表计的指示将低于规定压力.这样就不能正确判断设备是否发生泄漏.为了检测设备是否漏气,必须用补偿装置消除温度变化对压力指示的影响。

SF6气体密度继电器结构原理和使用注意事项，结合实例和国家标准深度解析SF6电器采用SF6气体密度继电器和SF6气体密度表而不是普通压力表的原因。

所谓密度，是指某一特定物质在某一特定条件下单位体积的质量。SF6电器中的SF6气体是密封在一个固定不变的容器内的。在20℃时的额定压力下，它具有一定的密度值，在电器运行的各种允许条件范围内，尽管SF6气体的压力随着温度的变化而变化，但是SF6气体的密度值始终不变。因为SF6断路器的绝缘和灭弧性能在很大程度上取决与SF6气体的纯度和密度，所以，对SF6气体纯度的检测和密度的监视显得特别重要。为了能够达到经常监视其密度的目的，如前文所述，国家标准明确规定了，SF6断路器应设密度继电器或气体密度表。SF6气体密度表是起监视作用的，气体密度继电器是起控制和保护作用的。

密度的符号用ρ表示，单位符号为kg/m3或g/L。按照密度的定义，SF6气体密度表的指示值应该是密度的单位。但是，目前国内外生产和使用的密度表的指示值都是借用压力的单位MPa。从现有可以进行查询的手段收集到的资料来看，对于密度表，国家还没有统一的技术标准，国外也没有关于密度表的技术标准。

根据理想气体状态方程pv=nRT可以看出压力p为温度线性关系，如下图所示，当六氟化硫设备中气体温度变化时候，压力表数值随着变化，无法准备表现设备的状态。


六氟化硫气体密度继电器结构原理
六氟化硫气体密度继电器(表)是六氟化硫断路器和六氟化硫组合电器(GIS)不可缺少的重要附件。其基本作用是对运行中的SF6电器的密封状况、是否存在漏气现象进行监视。如下图所示，为补偿片式六氟化硫密度继电器结构

SF6气体密度继电器(表)主要是由弹簧金属曲管、齿轮机构和指针、双层金属带等零件组成，实际上是在弹簧管式压力表结构原理的基础上，加装一个按照环境温度变化而伸缩的双层金属带作为温度补偿装置，使弹簧管和双层金属带随温度变化而伸缩的增量相等且反向迭加，使密度(压力)的读数不随环境温度的变化而变化。

六氟化硫密度继电器结构温度补偿原理
SF6气体密度继电器其实是一个带温度补偿的压力继电器，都以20℃的相应压力值来表示其密度值。当温度变化时候，弹性布尔登管和金属带同时变化，从而指针显示不变。

在体积不变的情况下，仅仅由于温度变化而引起的任何压力变化，都可以通过布尔登管和金属片同时相应的变化得到补偿，因此不会引起指针的偏转，并确保压力指示值的正确性。如下图所示。
 
压力元件对任何非温度变化而引起的压力变化的反应，都将转化成气体密度继电器指针动作并反映到刻度盘上，并且可以监测到超出系统允许的最小或最大压力的压力值。如下图漏气情况。


国网新版十八项反措关于六氟化硫密度继电器结构的要求：密度继电器应装与被监测气室处于同一运行环境温度的位置。
解说：如果不同运行环境温度，导致布尔登管和金属条的补偿温度不一致，导致数值上的不准确。

六氟化硫电器的一般要求
根据DL/T728-2013《气体绝缘金属封闭开关设备订货技术导则》和原能源部颁发的《高压断路器运行规程》及其他标准规定，对六氟化硫电器(为方便起见，本文所述的六氟化硫电器基本是指SF6断路器和GIS)的一般要求是：
1、监视SF6气体压力的变化情况，应设密度继电器或气体密度表。
2、密度监视装置可以是密度表，也可以是密度继电器。当选用密度继电器时，还应装设气体密度表。
3、每日定时检查并记录SF6气体的压力和温度。

六氟化硫电器采用气体密度继电器的依据
从对某供电局近五百块SF6密度表的统计情况来看，包括进口的瑞士ABB自备表、德国WIKA 、CBS、西安华伟、上海珂利等产地仪表均属于这种情况，即弹簧管式压力表带有漏气引起压力下降报警和闭锁电触点，组成SF6气体密度继电器。用气体密度表进行监视，报警和闭锁元件使用密度继电器。

从现有的经验和理论分析，采用这样结构SF6气体密度继电器，依据如下：
1、虽然纯粹的SF6气体压力-温度曲线(即SF6气体、液体、固体三相物理图)较复杂，但是在一定温度范围内，SF6气体的压力随绝对温度变化的关系仍然是线性关系。所以，各设备制造商采用了SF6气体压力-温度曲线实际运用的部分，即SF6气体的压力随着温度的变化而变化，且存在标准允许的10%-15%的误差，但是在一个固定不变的容器内，只要不出现漏气现象，SF6气体的密度值始终不变，如果出现漏气，SF6气体的密度值与压力值的函数关系是成正比变化着。所以，用压力值监视设备是否漏气，理论上是可行的。

2、弹簧管式压力表具有结构简单、制造工艺和技术标准成熟、计量准确、成本低廉等特点，适于大规模制造和使用。当给断路器充入六氟化硫气体后，一般24小时后，SF6断路器内部温度升高至与外界环境温度达到平衡后，不管SF6气体受环境温度的影响使其压力增大还是减小，由于双层金属带的温度补偿作用，气体密度表的指针应始终指向20℃时的SF6气体实际密度(压力)值不变。当SF6设备由于漏气或试验取气等原因，使SF6气体质量减少，压力变小，指针向密度(或压力)指示值减小的方向移动，其结果是指针指示的密度(或压力)值变小。