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(jiǎn)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(duì)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(duì)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(cè)出Ap,被測(cè)量轉(zhuǎn)換成電容量變化,測(cè)量電路將其轉(zhuǎn)換成420mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。這類壓變差壓測(cè)量在工業(yè)過程自動(dòng)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(cè)量,零點(diǎn)穩(wěn)定,動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好,適應(yīng)性強(qiáng),一般適用于靜壓力的測(cè)量。2應(yīng)力電阻橋式壓變其基本原理將四個(gè)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(gè)應(yīng)力電阻放置于最高張力點(diǎn),電橋兩端加以直流電壓,當(dāng)壓力加于彈性片時(shí),應(yīng)力電阻值發(fā)生變化,電橋兩臂產(chǎn)生電勢(shì)差,并隨壓強(qiáng)增大而增大,從而達(dá)到檢測(cè)壓力的目的。

這一類型壓變主要應(yīng)用于表壓的測(cè)量、液壓系統(tǒng)的循環(huán)壓力檢測(cè)以及水位的壓力測(cè)量和控制等,質(zhì)量較穩(wěn)定,誤差小,壽命長(zhǎng)。但應(yīng)力電阻片粘膠為有機(jī)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(cè)系統(tǒng)中應(yīng)用到較合適,價(jià)格適中。3擴(kuò)散硅壓力變送器將應(yīng)力電阻以擴(kuò)散方式生長(zhǎng)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(kuò)散硅壓變?cè)诘蜏亓愣纫韵?/span>,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(guó)產(chǎn)擴(kuò)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(zhǎng)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(diǎn)是過壓保護(hù)指標(biāo)不高,且成本高。2壓變選型應(yīng)注意的幾個(gè)問題上述就壓變的原理、結(jié)構(gòu)性能做了簡(jiǎn)述,以便選型參考。事實(shí)上,壓變?cè)谏a(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中應(yīng)用廣泛,不同應(yīng)用場(chǎng)合,對(duì)壓變適應(yīng)性要求各不相同,選型時(shí)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(shí),選型時(shí)應(yīng)考慮附加有射頻干擾保護(hù)模塊的壓變;(2)在液壓系統(tǒng)中,瞬時(shí)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(shí)應(yīng)注意壓變的超載能力;(3)對(duì)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(shí)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。