壓力傳感器的基本工作原理及應用介紹

壓力變送器北京鴻鷗是工業(ye) 實踐中為(wei) 常用的一種傳(chuan) 感器，其廣泛應用於(yu) 各種工業(ye) 自控環境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建築、生產(chan) 自控、航天、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾(zhong) 多行業(ye) 。下麵就簡單介紹一些常用壓力變送器的原理及其應用、壓力變送器是用於(yu) 測量液體(ti) 、氣體(ti) 或蒸汽的液位、密度和壓力，然後將壓力信號轉變成4～20mA DC信號輸出。
壓力變送器主要有電容式壓力變送器和擴散矽壓力變送器，陶瓷壓力變送器，應變式壓力變送器等。壓力變送器根據測壓範圍可分成一般壓力變送器（0.001MPa～35MPa）和微差壓變送器（0～1.5kPa），負壓變送器三種。
壓力變送器的主要作用把壓力信號傳(chuan) 到電子設備，進而在計算機顯示壓力其原理大致是：將水壓這種壓力的力學信號轉變成電流（4-20mA）這樣的電子信號壓力和電壓或電流大小成線性關(guan) 係，一般是正比關(guan) 係。所以，變送器輸出的電壓或電流隨壓力增大而增大由此得出一個(ge) 壓力和電壓或電流的關(guan) 係式壓力變送器的被測介質的兩(liang) 種壓力通入高、低兩(liang) 壓力室，低壓室壓力采用大氣壓或真空，作用在δ元（即敏感元件）的兩(liang) 側(ce) 隔離膜片上，通過隔離片和元件內(nei) 的填充液傳(chuan) 送到測量膜片兩(liang) 側(ce) 。
壓力變送器是由測量膜片與(yu) 兩(liang) 側(ce) 絕緣片上的電極各組成一個(ge) 電容器。當兩(liang) 側(ce) 壓力不一致時，致使測量膜片產(chan) 生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩(liang) 側(ce) 電容量就不等，通過振蕩和解調環節。

主要優(you) 點
1、壓力變送器具有工作可靠、性能穩定等特點；

2、V/I集成電路，外圍器件少，可靠性高，維護簡單、輕鬆，體(ti) 積小、重量輕，安裝調試極為(wei) 方便；
3、鋁合金壓鑄外殼，三端隔離，靜電噴塑保護層，堅固耐用；
4、4-20mA DC二線製信號傳(chuan) 送，抗幹擾能力強，傳(chuan) 輸距離遠；
5、LED、LCD、指針三種指示表頭，現場讀數十分方便。可用於(yu) 測量粘稠、結晶和腐蝕性介質；
6、高準確度，高穩定性。除進口原裝傳(chuan) 感器已用激光修正外，對整機在使用溫度範圍內(nei) 的綜合性溫度漂移、非線性進行精細補償(chang) 。

主要分類
1、普通壓力變送器
2、防爆壓力變送器
3、差壓變送器
4、中、高溫壓力變送器
5、遠傳(chuan) 壓力變送器

工作原理
當壓力直接作用在測量膜片的表麵，使膜片產(chan) 生微小的形變，測量膜片上的高精度電路將這個(ge) 微小的形變變換成為(wei) 與(yu) 壓力成正比的高度線性、與(yu) 激勵電壓也成正比的電壓信號，然後采用芯片將這個(ge) 電壓信號轉換為(wei) 工業(ye) 標準的4-20mA電流信號或者1-5V電壓信號。
由於(yu) 測量膜片采用標準話集成電路，內(nei) 部包含線性及溫度補償(chang) 電路，所以可以做到高精度和高穩定性，變送電路采用的兩(liang) 線製芯片，可以保證輸出兩(liang) 線製4-20mA電流信號。

主要性能
1、使用被測介質廣泛，可測油、水及與(yu) 316不鏽鋼和304不鏽鋼兼容的糊狀物，具有一定的防腐能力；
2、高準確度、高穩定性、選用進口原裝傳(chuan) 感器，線性好，溫度穩定性高；
3、體(ti) 積小、重量輕、安裝、調試、使用方便；
4、不鏽鋼全封閉外殼，防水好；
5、壓力傳(chuan) 感器直接感測被測液位壓力，不受介質起泡、沉積的影響。

選型規則
1、變送器要測量什麽(me) 樣的壓力：先確定係統中要確認測量壓力的大值，一般而言，需要選擇一個(ge) 具有比大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。這主要是在很多係統，特別是水壓測量和加工處理中，有峰值和持續不規則的上下波動，這種瞬間的峰值能破壞壓力傳(chuan) 感器，然而，由於(yu) 這樣做會(hui) 精度下降。於(yu) 是，可以用一個(ge) 緩衝(chong) 器來降低壓力毛刺，但這樣會(hui) 降低傳(chuan) 感器的響應速度。所以在選擇變送器時，要充分考慮壓力範圍，精度與(yu) 其穩定性。
2、什麽(me) 樣的壓力介質：要考慮的是壓力變送器所測量的介質，黏性液體(ti) 、泥漿會(hui) 堵上壓力接口，溶劑或有腐蝕性的物質會(hui) 不會(hui) 破壞變送器中與(yu) 這些介質直接接觸的材料。一般的壓力變送器的接觸介質部分的材質采用的是316不鏽鋼，如果介質對316不鏽鋼沒有腐蝕性，那麽(me) 基本上所有的壓力變送器都適合對介質壓力的測量；如果介質對316不鏽鋼有腐蝕性，那麽(me) 就要采用化學密封，這樣不但起到可以測量介質的壓力，也可以有效的阻止介質與(yu) 壓力變送器的接液部分的接觸，從(cong) 而起到保護壓力變送器，延長了壓力變送器的壽命.
3、變送器需要多大的精度：決(jue) 定精度的有：非線性、遲滯性、非重複性、溫度、零點偏置刻度、溫度的影響，精度越高，價(jia) 格也就越高。每一種電子式的測量計都會(hui) 有精度誤差，但是由於(yu) 各個(ge) 國家所標的精度等級是不一樣的。
4、變送器的溫度範圍：通常一個(ge) 變送器會(hui) 標定兩(liang) 個(ge) 溫度範圍，即正常操作的溫度範圍和溫度可補償(chang) 的範圍。正常操作溫度範圍是指變送器在工作狀態下不被破壞的時候的溫度範圍，在超出溫度補範圍時，可能會(hui) 達不到其應用的性能指標。溫度補償(chang) 範圍是一個(ge) 比操作溫度範圍小的典型範圍。在這個(ge) 範圍內(nei) 工作，變送器肯定會(hui) 達到其應有的性能指標。溫度變從(cong) 兩(liang) 方麵影響著其輸出，一是零點漂移；二是影響滿量程輸出。如：滿量程的+/-X%/℃，讀數的+/-X%/℃，在超出溫度範圍時滿量程的+/-X%，在溫度補償(chang) 範圍內(nei) 時讀數的+/-X%，如果沒有這些參數，會(hui) 導至在使用中的不確定性。變送器輸出的變化到度是由壓力變化引起的，還是由溫度變化引起的。
5、需要得到怎樣的輸出信號：mV、V、mA及頻率輸出數字輸出，選擇怎樣的輸出取決(jue) 於(yu) 多種因素，包括變送器與(yu) 係統控製器或顯示器間的距離，是否存在“噪聲”或其他電子幹擾信號。是否需要放大器，放大器的位置等。對於(yu) 許多變送器和控製器間距離較短的OEM設備，采用mA輸出的變送器為(wei) 經濟而有效的解決(jue) 方法，如果需要將輸出信號放大，采用具有內(nei) 置放大的變送器。對於(yu) 遠距離傳(chuan) 輸出或存在較強的電子幹擾信號，采用m*輸出或頻率輸出。如果在RFI或EMI指標很高的環境中，除了要注意到要選擇mA或頻率輸出外，還要考慮到特殊的保護或過濾器。
6、選擇怎樣的勵磁電壓：輸出信號的類型決(jue) 定選擇怎麽(me) 樣的勵磁電壓。許多放大變送器有內(nei) 置的電壓調節裝置，能夠得到的一個(ge) 工作電壓決(jue) 定是否采用帶有調節器的傳(chuan) 感器，選擇傳(chuan) 送器時要綜合考慮工作電壓與(yu) 係統造價(jia) 。
7、是否需要具備互換性的變送器：確定所需的變送器是否能夠適應多個(ge) 使用係統。一般來講，這一點很重要。尤其是對於(yu) OEM產(chan) 品，一旦將產(chan) 品送到客戶手中，那麽(me) 客戶用來校準的花銷是相當大的。如果產(chan) 品具有良好的互換性，那麽(me) 即使是改變所用的變送器，也不會(hui) 影響整個(ge) 係統的效果。
8、變送器超時工作後需要保持穩定度：大部分變送器在經過超時工作後會(hui) 產(chan) 生“漂移”，因此很有必要在購買(mai) 前了解變送器的穩定度，這種預先的工作能減少將來使用中會(hui) 出現的種種麻煩。
9、變送器的封裝：變送器的封裝，尤其往往容易忽略是它的機架，然而這一點在以後使用中會(hui) 逐漸暴露出其缺點。在選購傳(chuan) 送器傳(chuan) 一定要考慮到將來變送器的工作環境，濕度如何，怎樣安裝變送器，會(hui) 不會(hui) 有強烈的撞擊或振動等。
10、在變送器與(yu) 其它電子設備間采用怎樣的連接：是否需要采用短距離連接，若是采用長距離連接，是否需要采用一個(ge) 連接器。

安裝說明
在安裝使用壓力變送器前應詳細閱讀產(chan) 品樣本及使用說明書(shu) ，安裝時壓力接口不能泄露，確保量程及接線正確。壓力傳(chuan) 感器及變送器的外殼一般需接地，信號電纜線不得與(yu) 動力電纜混合鋪設，傳(chuan) 感器及變送器周圍應避免有強電磁幹擾。

使用說明
日常維護
1、檢查安裝孔的尺寸：如果安裝孔的尺寸不合適，傳(chuan) 感器在安裝過程中，其螺紋部分就很容易受到磨損。這不僅(jin) 會(hui) 影響設備的密封性能，而且使壓力傳(chuan) 感器不能充分發揮作用，甚至還可能產(chan) 生安全隱患。隻有合適的安裝孔才能夠避免螺紋的磨損（螺紋工業(ye) 標準1/2-20 UNF 2B），通常可以采用安裝孔測量儀(yi) 對安裝孔進行檢測，以做出適當的調整。
2、保持安裝孔的清潔：保持安裝孔的清潔並防止熔料堵塞對保證設備的正常運行來說十分重要。在擠出機被清潔之前，所有的壓力傳(chuan) 感器都應該從(cong) 機筒上拆除以避免損壞。在拆除傳(chuan) 感器時，熔料有可能流入到安裝孔中並硬化，如果這些殘餘(yu) 的熔料沒有被去除，當再次安裝傳(chuan) 感器時就可能造成其頂部受損。清潔工具包能夠將這些熔料殘餘(yu) 物去除。然而，重複的清潔過程有可能加深安裝孔對傳(chuan) 感器造成的損壞。如果這種情況發生，就應當采取措施來升高傳(chuan) 感器在安裝孔中的位置。
3、選擇恰當的位置：當壓力傳(chuan) 感器的安裝位置太靠近生產(chan) 線的上遊時，未熔融的物料可能會(hui) 磨損傳(chuan) 感器的頂部；如果傳(chuan) 感器被安裝在太靠後的位置，在傳(chuan) 感器和螺杆行程之間可能會(hui) 產(chan) 生熔融物料的停滯區，熔料在那裏有可能產(chan) 生降解，壓力信號也可能傳(chuan) 遞失真；如果傳(chuan) 感器過於(yu) 深入機筒，螺杆有可能在旋轉過程中觸碰到傳(chuan) 感器的頂部而造成其損壞。一般來說，傳(chuan) 感器可以位於(yu) 濾網前麵的機筒上、熔體(ti) 泵的前後或者模具中。
4、仔細清潔；在使用鋼絲(si) 刷或者特殊化合物對擠出機機筒進行清潔前，應該將所有的傳(chuan) 感器都拆卸下來。因為(wei) 這兩(liang) 種清潔方式都可能會(hui) 造成傳(chuan) 感器的震動膜受損。當機筒被加熱時，也應該將傳(chuan) 感器拆卸下來並使用不會(hui) 產(chan) 生磨損的軟布來擦拭其頂部，同時傳(chuan) 感器的孔洞也需要用清潔的鑽孔機和導套清理幹淨。

正確使用
蒙暉壓力傳(chuan) 感器使用過程應注意考慮下列情況：
1、防止變送器與(yu) 腐蝕性或過熱的介質接觸；
2、防止渣滓在導管內(nei) 沉積；
3、測量液體(ti) 壓力時，取壓口應開在流程管道側(ce) 麵，以避免沉澱積渣；
4、測量氣體(ti) 壓力時，取壓口應開在流程管道頂端，並且變送器也應安裝在流程管道上部，以便積累的液體(ti) 容易注入流程管道中；
5、導壓管應安裝在溫度波動小的地方；
6、測量蒸汽或其它高溫介質時，需接加緩衝(chong) 管（盤管）等冷凝器，不應使變送器的工作溫度超過極限；
7、冬季發生冰凍時，安裝在室外的變送器必需采取防凍措施，避免引壓口內(nei) 的液體(ti) 因結冰體(ti) 積膨脹，導至傳(chuan) 感器損壞；
8、測量液體(ti) 壓力時，變送器的安裝位置應避免液體(ti) 的衝(chong) 擊（水錘現象），以免傳(chuan) 感器過壓損壞；
9、接線時，將電纜穿過防水接頭（附件）或繞性管並擰緊密封螺帽，以防雨水等通過電纜滲漏進變送器殼體(ti) 內(nei) 。

發展曆史
壓力變送器北京鴻鷗是許多工業(ye) 設備中用以控製工業(ye) 過程和壓力變化的重要原件。壓力變送器用於(yu) 測量液體(ti) 、氣體(ti) 或蒸汽的液位、密度和壓力，然後將壓力信號轉變成4～20mADC信號輸出。壓力變送器分電容式壓力變送器和擴散矽壓力變送器，陶瓷壓力變送器，應變式壓力變送器等。
壓力變送器是直接與(yu) 被測介質相接觸的現場儀(yi) 表，常常在高溫低溫腐蝕振動衝(chong) 擊等環境中工作。在石油、化工、電力、鋼鐵、輕工等行業(ye) 的壓力測量及現場控製中應用非常廣泛。
壓力變送器的發展大體(ti) 經曆了四個(ge) 階段：
1、早期壓力變送器采用大位移式工作原理，如曾大量生產(chan) 的水銀浮子式差壓計及膜盒式差壓變送器，這些變送器精度低且笨重。
2、20世紀50年代有了精度稍高的力平衡式差壓變送器，但反饋力小，結構複雜，可靠性、穩定性和抗振性均較差。
3、70年代中期，隨著新工藝、新材料、新技術的出現，尤其是電子技術的迅猛發展出現體(ti) 積小巧、結構簡單的位移式變送器。
4、90年代科學技術迅猛發展，這些變送器測量精度高而且逐漸向智能化發展數字信號傳(chuan) 輸更有利於(yu) 數據采集。
壓力變送器發展至今已有電容式變送器、擴散矽壓阻式變送器、差動電感式變送器和陶瓷電容式變送器等不同類型。
20世紀90年代，現場總線技術迅速崛起，工業(ye) 過程控製係統逐漸向具有雙向通信和智能儀(yi) 表控製的現場總線控製係統方向發展。從(cong) 而產(chan) 生了新一代的智能壓力變送器。它們(men) 的主要特點如下。
1、自補償(chang) 功能如非線性、溫度誤差、響應時間、噪聲和交叉感應等。
2、自診斷功能如在接通電源時進行自檢,在工作中實現運行檢查。
3、微處理器和基本傳(chuan) 感器之間具有雙向通信的功能構成閉環工作係統。
4、信息存儲(chu) 和記憶功能。
5、數字量輸出。
基於(yu) 上述功能,智能壓力變送器的精度、穩定性、重複性和可靠性都得到提高和改善。其雙向通信能力實現了計算機軟件控製及遠程設定量程等狀態。
智能型壓力變送器主要分為(wei) 帶協HART協議的和帶482或RS232接口的兩(liang) 種類型。帶HART協議的智能壓力變送器是在模擬信號上迭加一個(ge) 頻率信號,實現模擬和數字同時進行通信。帶RS232或485口的智能壓力變送器內(nei) 部將模擬信號A/D轉換通過微處理器計算由D/A輸出。

發展趨勢
當今世界各國壓力變送器的研究領域十分廣泛，幾乎滲透到了各個(ge) 行業(ye) ，但歸納起來主要有以下幾個(ge) 趨勢：
1、智能化：由於(yu) 集成化的出現,在集成電路中可添加一些微處理器,使得變送器具有自動補償(chang) 、通訊、自診斷、邏輯判斷等功能。
2、集成化：壓力變送器已經越來越多的與(yu) 其它測量用變送器集成以形成測量和控製係統。集成係統在過程控製和工廠自動化中可提高操作速度和效率。
3、小型化：市場對小型壓力變送器的需求越來越大，這種小型變送器可以工作在惡劣的環境下，並且隻需要很少的保養(yang) 和維護，對周圍的環境影響也很小，可以放置在人體(ti) 的各個(ge) 重要器官中收集資料，不影響人的正常生活。
4、標準化：變送器的設計與(yu) 製造已經形成了一定的行業(ye) 標準。
5、廣泛化：壓力變送器的另一個(ge) 發展趨勢是正從(cong) 機械行業(ye) 向其它領域擴展，例如:汽車元件、醫療儀(yi) 器和能源環境控製係統。

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地熱管理係統（geothermal management system）是為(wei) 實現地熱資源的可持續開發而建立的管理係統。

我司深井地熱監測產(chan) 品係列介紹：

1.0-1000米單點溫度檢測（普通表和存儲(chu) 表）／0-3000米單點溫度檢測（普通顯示，隻能顯示溫度，沒有存儲(chu) 分析軟件功能）

2.0-1000米淺層地溫能監測（采集器采用低功耗、攜帶方便；物聯網NB無線傳(chuan) 輸至WEB端B/S架構網絡；單總線結構，可擴展256個(ge) 點；進口18B20高精度傳(chuan) 感器，在10-85度範圍內(nei) ，精度在0.1-0.2度）

3. 4.0-10000米分布式多點深層地溫監測（采用分布式光纖測溫係統細分兩(liang) 大類：1.井筒測試 2.井壁測試）

4.0-2000米NB型液位／溫度一體(ti) 式自動監測係統（同時監測溫度和液位兩(liang) 個(ge) 參數，MAX耐溫125攝氏度）

5.0-7000米全景型耐高溫測溫成像一體(ti) 井下電視（同時監測溫度和視頻圖片等）

6. 微功耗采集係統／遙控終端機——地熱資源監測係統／地熱管理係統（可在換熱站同時監測溫度／流量／水位／泵內(nei) 溫度／壓力／能耗等多參數內(nei) 容，可實現物聯網遠程監控，24小時無人值守）

有此類深井地溫項目，歡迎新老客戶朋友垂詢！2024美洲杯视频在线观

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