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压力变送器工作原理

压力传感器(变送器)工作原理及特点:  
压阻式变送器采用压阻式敏感芯体,体积小巧,灵敏度高,稳定性好,其特点主要体现在其敏感芯体上。顾名思义,压阻式变送器其原理是敏感芯体受压后产生电阻变化,再通过放大电路将电阻的变化转换为标准信号输出。 
目前压阻式芯体通用的有三类  
应变原理:  
结构: 将压敏电阻以惠司通电桥形式与应变材料(通常为  不锈钢)结合在一起 
特点: 过载能力、抗冲击压力强 、灵敏度较低 ,适合于测量500kpa 以上的高量程范围,zui高可达500Mpa 
            强度高,耐振动,不易损坏 
           温度漂移小 
           高量程(1Mpa 以上)线性很好,精度高 
           硬性膜片结构,适合测量与应变材料兼容的各类介质      
陶瓷压阻原理: 
  结构:将压敏电阻以惠司通电桥形式与陶瓷烧结在一起 
  特点:过载能力较应变原理较低,抗冲击压力较差 
              灵敏度较高,适合于测量50kpa 以上的高量程范围,zui高量程40Mpa 
             耐腐蚀,温度范围较宽  
扩散硅硅原理        
结构:在硅片上注入粒子形成惠司通电桥形式的压敏电阻。 
 特点:灵敏度很高,精度高,适合于测量1kpa~40Mpa 的范围, 
            过压能力较强抗冲击压力较好 
            温度漂移较大 
           分为带隔离膜片和非隔离膜片2 类,非隔离膜片只能测干净 的气体,隔离膜片为软性膜片,不适合测量粘稠的介质。          
          总体来说,压阻式变送器的特点是体积小巧,精度和稳定性较好,温度漂移可以通过电路补偿(或传感器内置补偿)减小到很小的程度,主要弊端是压力过载能力一般只有三倍量程,对于量程迁移不太方便,一般变送器量程需要根据测量范围的不同选型。     
详细比较请见以下表格 
主要参数 应变式 陶瓷压阻 扩散硅 
量程范围 
zui小:0-500kpa 、zui大:0-500Mpa、 zui小:0-50kpa、 zui大:0-40Mpa 、zui小:0-1kpa、 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 
过载能力  2 倍 2 倍 3 倍 
稳定性 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
使用温度范围: -20~120 度 -40~125 度 -40~125 度 
补偿温度范围: 0~60 度 0~60 度     0~50 度     0~80 度    -20~85 度  
压力传感器与压力变送器的区别   
压力变送器精度是否越高越好? 
答案:是否定的 ,要正确选择您所需的精度,才能以zui低的成本满足客户的要求 通常,压力变送器为信号源,所以仪表精度(或者采集卡精度)一定要高于变送器本身精度才有意义。 
如何选择压力变送器? 
 1. 确定测量介质 
看测量介质的腐蚀程度,根据腐蚀程度的大小选择相应的变送器,一般来说非强酸强碱均可以使用以不锈钢为隔离单元的变送器,否则只能选择专为防腐蚀设计的钛合金等特制变送器。其次还需看测量介质是否粘稠度,干净程度,如果很粘稠(比如流动很迟缓)就需要选择硬性隔离单元的变送器型号系列 隔离单元类型 
PT110/PT110S/PT210 硬性、316 不锈钢   、YSZK310 硬性陶瓷 、YS31/32/33 弹性316 不锈钢  
2.确定测量范围和测量方式 
   一般选择测量范围时要考虑 实际测量范围,过压测量范围,选择量程以zui大测量范围为
准,同时考虑过压测量范围的大小。 
   另外需要选择正确的测量方式,如果测量差压必须选择差压变送器 型号系列 测量范围 过压范围 测量方式 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) 
表压 YSZK310 
zui小 0~50KPa 、zui大 0~40MPa 、2 倍量程(量程<10Mpa) 、1.5 倍量程(量程>10Mpa) 
表压/绝压 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) 
表压/差压/绝压
 3. 确定精度范围,补偿温度范围,使用温度范围。 
    根据您需要测量的zui低精度,一般选择略高于所要求zui低精度的产品。同时选择时还需考虑长期稳定性指标 
    所谓使用温度范围即正常工作时测量介质的温度范围,使用温度范围即使用过程可能出现的zui大温度范围,一般选择时略大于要求的温度范围型号系列 补偿温度范围 使用温度范围 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. 确定压力接口,电气接口,机械尺寸等 
5. 确定是否需要防爆,需要防电磁干扰,以及外壳防水的环境指标  
压力变送器在压缩机行业的应用 
 1. 压力变送器介绍 
压力变送器也叫压力传送器,用于检测流体的压力(实际上是压强),并且可以进行远程信号传送,信号传送到二次仪表或者计算机后进行压力控制或者监测的一种自动化控制前端元件,在工业控制领域有着非常广泛的应用。 
目前国内在小型自动化控制方面应用的压力变送器一般基于压阻式原理,简单的说即压敏电阻受压后产生电阻变化,通过放大器放大并采用标准压力标定,即可进行压力检测。压力变送器的性能主要取决于压敏元件(即压敏电阻),放大电路,以及生产中的标定和老化工艺。 
 2. 国内压缩机行业在压力控制技术方面的现状 
目前国内小型压缩机一般采用低成本的压力开关进行简单的压力控制,其主要特点是成本低廉。压力开关又有机械式和电子式两种,一般只有一个或者几个开关点,对于机械式的压力开关,当需要调整压力开关点时需要手工调整压力开关。国内的大型压缩机和螺杆压缩机大部分都采用了压力变送器,一般使用的延续着原装压缩机配备的进口压力变送器,如丹佛斯,HONEYWELL 等品牌。 
 3. 使用压力变送器进行压力控制的优点。 
 实现多点控制,设置方便 使用压力变送器,检测出的压力信号是连续信号,因此可以任意的设置压,而且设置很方便,不许调整压力变送器,只需对电控部分进行设定  实现压缩机运行控制,延长压缩机寿命使用压力变送器之后,可实现的压缩机运行控制,让压缩机运行更平稳,同时如果应用变频技术,可以让压缩机启动次数大幅度减少,延长了寿命,而且更节能。 提供控制精度,元件可靠性更好 由于压力变送器的检测精度相对于压力开关高出数倍,因此控制精度相应的得到了提高;同时压力变送器采用的敏感元件为非机械结构,所以基本上不需维护,损坏率极低。 
产品应用表格  
行业 推荐型号 特点 
螺杆压缩机 PT110S 低成本,高可靠性    精度0.5%FS~1 %FS   大型空压机系统 PT110S,PT210  
  
如何避免液位变送器被雷电击穿?  
     液位变送器通常安装在野外,没有保护措施,在雷电多的地方,很容易被击穿,可以采取以下方法将避免此种损失。 
1. 选择防雷击的变送器,这里的“防雷击”,并非是雷击后变送器会安然无恙,而是此种变送器已经做了防雷击保护电路,当雷击发生时,保护电路将变送器电路及传感器保护避免全部击穿,花费较小的成本修理后仍能使用。不过即便有此电路,也不能 100%的起到保护作用,只能降低可能性。 
2. 选择安装在附近已经有避雷装置的地方 
3.对于明显的多雷区zui好采取专门的避雷措施。

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