壓力變送器用于測量液體、氣體或蒸汽的液位、密度和壓力，然后將壓力信號轉(zhuǎn)變成4-20mADC信號輸出。主要有電容式壓力變送器和擴(kuò)散硅壓力變送器，陶瓷壓力變送器，應(yīng)變式壓力變送器等，下面為大家介紹壓力變送器工作原理。

 

 

電容式壓力變送器工作原理

 

當(dāng)壓力直接作用在測量膜片的表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，測量膜片上的高精度電路將這個(gè)微小的形變變換成為與壓力成正比的高度線性、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號，然后采用專用芯片將這個(gè)電壓信號轉(zhuǎn)換為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的4-2OmA電流信號或者1-5V電壓信號。

 

由于測量膜片采用標(biāo)準(zhǔn)話集成電路，內(nèi)部包含線性及溫度補(bǔ)償電路，所以可以做到高精度和高穩(wěn)定性，變送電路采用專用的兩線制芯片，可以保證輸出兩線制4-2OmA電流信號，方便現(xiàn)場接線。

 

擴(kuò)散硅壓力變送器工作原理

 

被測介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上（不銹鋼或陶瓷），使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，和用電子線路檢測這一變化，并轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)對應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測量信號。

 

陶瓷壓力變送器工作原理

 

壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個(gè)惠斯通電橋（閉橋），由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的高度線性、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號。

 

應(yīng)變片式壓力變送器工作原理

 

電阻應(yīng)變片是一種將被測件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應(yīng)變變送器的主要組成部分之一。電阻應(yīng)變片應(yīng)用非常多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。通常是將應(yīng)變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上，當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí)，電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。

 

壓力變送器選型依據(jù)

 

壓力/差壓變送變送器的選用主要依據(jù)被測介質(zhì)、溫度環(huán)境、精度等級、安裝維護(hù)成本等角度去考慮，確定所采用變送器的生產(chǎn)廠家及型號后，根據(jù)使用要求確定變送器的量程。量程選擇時(shí)應(yīng)遵循量程上下可調(diào)、精度最高、價(jià)格適合等原則綜合考慮。

 

1、測量介質(zhì)

 

如果測量的是相對比較清潔的流體，就直接采用標(biāo)準(zhǔn)的壓力變送器就可以了。如被測介質(zhì)為高黏度易結(jié)晶強(qiáng)腐蝕的場合，則必須選用隔離型變送器。在選型時(shí)要考慮它的介質(zhì)對膜盒金屬的腐蝕，一定要選好膜盒材質(zhì)，否則使用后很短時(shí)問就會將外膜片腐蝕壞，法蘭也會被腐蝕壞造成設(shè)備和人身事故。變送器的膜盒材質(zhì)有普通不銹鋼、304不銹鋼、316L不銹鋼、鉭膜盒材質(zhì)等。

 

2、量程范圍

 

從選用變送器測量范圍上來說，一般變送器都具有一定的量程可調(diào)范圍，最好將使用的量程范圍設(shè)在它量程的1/4~3/4段，這樣精度會有保證，對于微差壓變送器來說更是重要。實(shí)踐 中有些應(yīng)用場合需要對變送器的測量范圍進(jìn)行遷移，這時(shí)需根據(jù)現(xiàn)場安裝位置計(jì)算出測量范圍和遷移量，然后進(jìn)行正遷移或負(fù)遷移。

 

3、精度等級

 

每種測量計(jì)都會有精度誤差的，但是由于各個(gè)國家所標(biāo)的精度等級是不一樣的，比如中國和美國標(biāo)的精度是傳感器在線性度最好的部分，也就是我們通常所說的測量范圍的10%到90%之間的精度；而歐洲標(biāo)的精度則是線性度最不好的部分，也就是我們通常所說的測量范圍的0%到10%，以及90%到100%之間的精度。如歐洲標(biāo)的精度為1%，則在中國標(biāo)的精度就為0.5%。

 

4、接液材質(zhì)

 

一般的壓力變送器的接觸介質(zhì)部分的材質(zhì)采用的是316不銹鋼，如果測量介質(zhì)對316不銹鋼沒有腐蝕性，那么基本上所有的壓力變送器都適合對介質(zhì)壓力的測量；如果測量介質(zhì)對316不銹鋼有腐蝕性，那么就要采用化學(xué)密封，這樣不但可以測量介質(zhì)的壓力，也可以有效的阻止介質(zhì)與壓力變送器之間接液部分的接觸，從而起到保護(hù)壓力變送器，延長使用壽命的作用。

 

5、輸出信號

 

目前由于各種采集的需要，現(xiàn)在市場上壓力變送器的輸出信號有很多種， 主要有4~20mA，0~20mA，0~10V，0~5V等，比較常用的是4~20mA和0~10V兩種，且只有4~20mA信號為兩線制（不包括接地和屏蔽線），其他均為三線制。

 

6、介質(zhì)溫度

 

由于壓力變送器的信號是通過電子線路部分轉(zhuǎn)換的，所以一般情況下，壓力變送器的測量介質(zhì)溫度為-30到+100度。如果溫度過高，一般采用的是冷凝彎來冷卻介質(zhì)。

 

7、其他

 

在確定以上這些參數(shù)之后還要確認(rèn)壓力變送器的過程連接接口以及壓力變送器的供電電壓；如果在特殊的場合下使用還要考慮防爆以及防護(hù)等級等。

 

壓力變送器具體的性能說明：

 

第一，壓力變送器可以作為被測介質(zhì)進(jìn)行廣泛推廣，尤其是在不銹鋼材質(zhì)當(dāng)中進(jìn)行使用的時(shí)候具有很高的防腐能力，這樣在運(yùn)用的時(shí)候還是很放心的。尤其是在質(zhì)量和調(diào)節(jié)功能方面還是會更加廣泛的，這在推廣的過程中，在大多數(shù)的工業(yè)設(shè)備當(dāng)中還是會有著運(yùn)用的，這一切都是看到了其中的特性和優(yōu)點(diǎn)以后，才能夠在推廣過程中值得客戶信賴的一種。

 

第二，壓力變送器在操作運(yùn)用過程中的度高，穩(wěn)定性強(qiáng)，其傳感器都是屬于進(jìn)口原裝的，尤其是在傳感效果上來說還是會更加新穎的，這一切都是在運(yùn)用過程中才能夠知道了其中的作用和性能的。在市場上銷售的時(shí)候，你會知道了其中的性能還是會不斷升級的，在對比過程中還是會知道在使用過程中是比較方便快捷的，達(dá)到了在工作調(diào)節(jié)過程中的作用。

 

第三，壓力變送器在溫度穩(wěn)定性上是很強(qiáng)的，而且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上比較小巧，因此在安裝的時(shí)候不會對設(shè)備工作造成影響的，在其運(yùn)用的時(shí)候還是會更加有技術(shù)優(yōu)勢，達(dá)到了更高的精度。

 

壓力變送器的應(yīng)用范圍越來越廣泛，使用過程中需要解決的問題也逐漸凸顯出來，這就要求具有高水平的安裝、使用和維護(hù)技術(shù)人員，掌握正確的使用方法，在使用過程中，能夠及時(shí)診斷故障并采取措施，有效排除壓力變送器的故障，確保設(shè)備的正常運(yùn)行。