科儀講訴：壓力變送器的合理選型

壓力變送器是利用壓敏技術(shù)制造的。壓敏技術(shù)種類較多,主要應(yīng)用較多的有電容式、電阻式、電感式等。就幾類常見壓力變送器簡述其原理、性能,以便合理選型，1可變電容式壓力變送器從原理上說電容量的改變是由三種因素決定:相對面積、介質(zhì)的介電常數(shù)及極板間距。目前大多數(shù)廠家采用改變兩極板相對距離的辦法制作可變電容式壓力敏感芯子及變送器。為了保證介電常數(shù)不變以及不受外界溫度的影響,芯子里充硅油,壓力通過極薄的彈性膜以及硅油傳到中心的壓力薄膜,致使承受正壓力一方電量減少,另一方電容量增加。通過電容量的變化檢測出Ap,被測量轉(zhuǎn)換成電容量變化,測量電路將其轉(zhuǎn)換成420mA標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。這類壓變差壓測量在工業(yè)過程自動控制中非常廣泛,以科儀為代表廠家。該類型壓變?yōu)楦哽`敏度差壓測量,零點穩(wěn)定,動態(tài)響應(yīng)特性好,適應(yīng)性強,一般適用于靜壓力的測量。2應(yīng)力電阻橋式壓變其基本原理將四個應(yīng)力電阻片結(jié)于彈性膜表面,并組成文氏電橋,將其中兩個應(yīng)力電阻放置于最高張力點,電橋兩端加以直流電壓,當(dāng)壓力加于彈性片時,應(yīng)力電阻值發(fā)生變化,電橋兩臂產(chǎn)生電勢差,并隨壓強增大而增大,從而達到檢測壓力的目的。

這一類型壓變主要應(yīng)用于表壓的測量、液壓系統(tǒng)的循環(huán)壓力檢測以及水位的壓力測量和控制等,質(zhì)量較穩(wěn)定,誤差小,壽命長。但應(yīng)力電阻片粘膠為有機物,不能承受高溫,遲滯性也受到一定影響,一般在要求不高的控制檢測系統(tǒng)中應(yīng)用到較合適,價格適中。3擴散硅壓力變送器將應(yīng)力電阻以擴散方式生長在硅片上,以硅片本身作為壓力彈性片。將半導(dǎo)體技術(shù)應(yīng)用壓變上,大大降低了成本。擴散硅壓變在低溫零度以下,高溫85e以上難以正常使用,也不適用20Mpa以上的高壓。近幾年,國產(chǎn)擴散硅壓力變送器技術(shù)已成熟。4薄膜壓敏式壓力變送器這類壓變有極高的長期穩(wěn)定性,可用于不同的壓力介質(zhì),工作溫度范圍廣,具有高的靈敏性和重復(fù)性。它的缺點是過壓保護指標(biāo)不高,且成本高。2壓變選型應(yīng)注意的幾個問題上述就壓變的原理、結(jié)構(gòu)性能做了簡述,以便選型參考。事實上,壓變在生產(chǎn)經(jīng)營活動中應(yīng)用廣泛,不同應(yīng)用場合,對壓變適應(yīng)性要求各不相同,選型時應(yīng)注意: (1)應(yīng)用于有嚴(yán)重的射頻干擾,而又無法避開安裝時,選型時應(yīng)考慮附加有射頻干擾保護模塊的壓變;(2)在液壓系統(tǒng)中,瞬時開關(guān)閥門或其它過程可能引起超過額定值兩三倍的壓力脈沖,選型時應(yīng)注意壓變的超載能力;(3)對衛(wèi)生要求高的行業(yè),宜選擇清潔平面型。其壓力接口前加裝平膜片,并充有植物油,介質(zhì)直接與平膜片接觸,保證易清洗保潔;(4)特殊壓力如真空或高壓,選型應(yīng)注意量程外,高壓型應(yīng)配以特殊材質(zhì)的壓力接口;(5)過程控制工藝復(fù)雜,分散控制或高危環(huán)境時宜選用智能型壓變。大多采用HAR協(xié)議,通過手持式組態(tài)器或DCS工作站在線組態(tài)、過程控制和故障診斷。

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