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安徽美康儀表自動化有限公司
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壓力變送器工作原理及維護
2009-11-23 閱讀(5469)
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3051系列壓力變送器展廳 EJA系列壓力變送器展廳
壓力傳感器（變送器）工作原理及特點：
壓阻式變送器采用壓阻式敏感芯體，體積小巧，靈敏度高，穩(wěn)定性好，其特點主要體現(xiàn)在其敏感芯體上。顧名思義，壓阻式變送器其原理是敏感芯體受壓后產(chǎn)生電阻變化，再通過放大電路將電阻的變化轉(zhuǎn)換為標準信號輸出。
目前壓阻式芯體通用的有三類
應變原理：
結(jié)構(gòu)： 將壓敏電阻以惠司通電橋形式與應變材料（通常為 不銹鋼）結(jié)合在一起
特點： 過載能力、抗沖擊壓力強 、靈敏度較低 ，適合于測量500kpa 以上的高量程范圍，zui高可達500Mpa
強度高，耐振動，不易損壞
溫度漂移小
高量程（1Mpa 以上）線性很好，精度高
硬性膜片結(jié)構(gòu)，適合測量與應變材料兼容的各類介質(zhì)
陶瓷壓阻原理：
結(jié)構(gòu)：將壓敏電阻以惠司通電橋形式與陶瓷燒結(jié)在一起
特點：過載能力較應變原理較低，抗沖擊壓力較差
靈敏度較高，適合于測量50kpa 以上的高量程范圍，zui高量程40Mpa
耐腐蝕，溫度范圍較寬
擴散硅硅原理
結(jié)構(gòu)：在硅片上注入粒子形成惠司通電橋形式的壓敏電阻。
特點：靈敏度很高，精度高，適合于測量1kpa～40Mpa 的范圍，
過壓能力較強抗沖擊壓力較好
溫度漂移較大
分為帶隔離膜片和非隔離膜片2 類，非隔離膜片只能測干凈 的氣體，隔離膜片為軟性膜片，不適合測量粘稠的介質(zhì)。
總體來說，壓阻式變送器的特點是體積小巧，精度和穩(wěn)定性較好，溫度漂移可以通過電路補償（或傳感器內(nèi)置補償）減小到很小的程度，主要弊端是壓力過載能力一般只有三倍量程，對于量程遷移不太方便，一般變送器量程需要根據(jù)測量范圍的不同選型。
詳細比較請見以下表格
主要參數(shù) 應變式 陶瓷壓阻 擴散硅
量程范圍
zui小：0－500kpa 、zui大：0－500Mpa、 zui小：0－50kpa、 zui大：0－40Mpa 、zui?。?－1kpa、 zui大：0－40Mpa、精度 zui高：0.25%FS 、一般：0.5%FS 、zui高：0.25%FS 一般：0.5%FS 、zui高：0.1%FS、 一般：0.25%FS
過載能力 2 倍 2 倍 3 倍
穩(wěn)定性 zui大0.2~0.5%FS@ 1 年 zui大0.2~0.5%FS@ 1 年 zui大0.1~0.5%FS@ 1 年
使用溫度范圍： －20～120 度 －40～125 度 －40～125 度
補償溫度范圍： 0～60 度 0～60 度 0～50 度 0～80 度 －20～85 度
壓力傳感器與壓力變送器的區(qū)別
壓力變送器精度是否越高越好？
答案：是否定的 ，要正確選擇您所需的精度，才能以zui低的成本滿足客戶的要求 通常，壓力變送器為信號源，所以儀表精度（或者采集卡精度）一定要高于變送器本身精度才有意義。
如何選擇壓力變送器?
1. 確定測量介質(zhì)
看測量介質(zhì)的腐蝕程度，根據(jù)腐蝕程度的大小選擇相應的變送器，一般來說非強酸強堿均可以使用以不銹鋼為隔離單元的變送器，否則只能選擇專為防腐蝕設計的鈦合金等特制變送器。其次還需看測量介質(zhì)是否粘稠度，干凈程度，如果很粘稠（比如流動很遲緩）就需要選擇硬性隔離單元的變送器型號系列 隔離單元類型
PT110/PT110S/PT210 硬性、316 不銹鋼 、YSZK310 硬性陶瓷 、YS31/32/33 彈性316 不銹鋼
2．確定測量范圍和測量方式
一般選擇測量范圍時要考慮 實際測量范圍，過壓測量范圍，選擇量程以zui大測量范圍為
準，同時考慮過壓測量范圍的大小。
另外需要選擇正確的測量方式，如果測量差壓必須選擇差壓變送器 型號系列 測量范圍 過壓范圍 測量方式 PT110/PT110S/PT210 zui小 0～0.5MPa、 zui大 0～500MPa 、2 倍量程（量程<10Mpa）、1.5 倍量程（量程>10Mpa）
表壓 YSZK310
zui小 0～50KPa 、zui大 0～40MPa 、2 倍量程（量程<10Mpa） 、1.5 倍量程（量程>10Mpa）
表壓/絕壓 YS31/32/33
zui小 0～1KPa、zui大 0～160MPa 、6 倍量程 （量程<20KPa）、 0.2MPa （量程20～100kpa）、2 倍量程 （量程> 100kpa）
表壓/差壓/絕壓
3. 確定精度范圍，補償溫度范圍，使用溫度范圍。
根據(jù)您需要測量的zui低精度，一般選擇略高于所要求zui低精度的產(chǎn)品。同時選擇時還需考慮長期穩(wěn)定性指標
所謂使用溫度范圍即正常工作時測量介質(zhì)的溫度范圍，使用溫度范圍即使用過程可能出現(xiàn)的zui大溫度范圍，一般選擇時略大于要求的溫度范圍型號系列 補償溫度范圍 使用溫度范圍 精度 PT110
PT110S
PT210
0～60℃ -20～120℃
0.5％FS～1％FS
0.5％FS
0.25％FS~0.5%FS
YSZK310 0～70℃ -40～120℃ 0.5％FS
YS31/32/33 -20-80℃ -20～120℃ 0.1%FS, 0.2%FS, 0.25%FS, 0.5%FS
4. 確定壓力接口，電氣接口，機械尺寸等
5. 確定是否需要防爆，需要防電磁干擾，以及外殼防水的環(huán)境指標
壓力變送器在壓縮機行業(yè)的應用
1． 壓力變送器介紹
壓力變送器也叫壓力傳送器，用于檢測流體的壓力（實際上是壓強），并且可以進行遠程信號傳送，信號傳送到二次儀表或者計算機后進行壓力控制或者監(jiān)測的一種自動化控制前端元件，在工業(yè)控制領域有著非常廣泛的應用。
目前國內(nèi)在小型自動化控制方面應用的壓力變送器一般基于壓阻式原理，簡單的說即壓敏電阻受壓后產(chǎn)生電阻變化，通過放大器放大并采用標準壓力標定，即可進行壓力檢測。壓力變送器的性能主要取決于壓敏元件（即壓敏電阻），放大電路，以及生產(chǎn)中的標定和老化工藝。
2． 國內(nèi)壓縮機行業(yè)在壓力控制技術(shù)方面的現(xiàn)狀
目前國內(nèi)小型壓縮機一般采用低成本的壓力開關進行簡單的壓力控制，其主要特點是成本低廉。壓力開關又有機械式和電子式兩種，一般只有一個或者幾個開關點，對于機械式的壓力開關，當需要調(diào)整壓力開關點時需要手工調(diào)整壓力開關。國內(nèi)的大型壓縮機和螺桿壓縮機大部分都采用了壓力變送器，一般使用的延續(xù)著原裝壓縮機配備的進口壓力變送器，如丹佛斯，HONEYWELL 等品牌。
3． 使用壓力變送器進行壓力控制的優(yōu)點。
實現(xiàn)多點控制，設置方便 使用壓力變送器，檢測出的壓力信號是連續(xù)信號，因此可以任意的設置壓，而且設置很方便，不許調(diào)整壓力變送器，只需對電控部分進行設定 實現(xiàn)壓縮機運行控制，延長壓縮機壽命使用壓力變送器之后，可實現(xiàn)的壓縮機運行控制，讓壓縮機運行更平穩(wěn)，同時如果應用變頻技術(shù)，可以讓壓縮機啟動次數(shù)大幅度減少，延長了壽命，而且更節(jié)能。 提供控制精度，元件可靠性更好 由于壓力變送器的檢測精度相對于壓力開關高出數(shù)倍，因此控制精度相應的得到了提高；同時壓力變送器采用的敏感元件為非機械結(jié)構(gòu)，所以基本上不需維護，損壞率極低。
產(chǎn)品應用表格
行業(yè) 推薦型號 特點
螺桿壓縮機 PT110S 低成本，高可靠性 精度0.5%FS～1 ％FS 大型空壓機系統(tǒng) PT110S，PT210
如何避免液位變送器被雷電擊穿？
液位變送器通常安裝在野外，沒有保護措施，在雷電多的地方，很容易被擊穿，可以采取以下方法將避免此種損失。
1． 選擇防雷擊的變送器，這里的“防雷擊”，并非是雷擊后變送器會安然無恙，而是此種變送器已經(jīng)做了防雷擊保護電路，當雷擊發(fā)生時，保護電路將變送器電路及傳感器保護避免全部擊穿，花費較小的成本修理后仍能使用。不過即便有此電路，也不能 100%的起到保護作用，只能降低可能性。
2． 選擇安裝在附近已經(jīng)有避雷裝置的地方
3．對于明顯的多雷區(qū)采取專門的避雷措施。
