壓力變送器原理及使用
日期：2017-10-19 來源：儀表網站 操作：返回列表
壓力變送器是工(gōng)業實踐中(zhōng)最爲常用的一(yī)種傳感器，其廣泛應用于各種工(gōng)業自控環境，涉及水利水電(diàn)、鐵路交通、智能建築、生(shēng)産自控、航空航天、軍工(gōng)、石化、油井、電(diàn)力、船舶、機床、管道等衆多行業。
壓力變送器有電(diàn)動式和氣動式兩大(dà)類。電(diàn)動式的統一(yī)輸出信号爲0～10mA、4～20mA或1～5V等直流電(diàn)信号。氣動式的統一(yī)輸出信号爲20～100Pa的氣體(tǐ)壓力。
壓力變送器按不同的轉換原理可分(fēn)爲力(力矩)平衡式、電(diàn)容式、電(diàn)感式、應變式和頻(pín)率式等，下(xià)面簡單介紹幾種壓力(差壓)變送器的原理、結構、使用、檢修和校驗等知(zhī)識。
壓力變送器的主要作用把壓力信号傳到電(diàn)子設備，進而在計算機顯示壓力其原理大(dà)緻是：将水壓這種壓力的力學信号轉變成電(diàn)流（4-20mA）這樣的電(diàn)子信号壓力和電(diàn)壓或電(diàn)流大(dà)小(xiǎo)成線性關系，一(yī)般是正比關系。所以，變送器輸出的電(diàn)壓或電(diàn)流随壓力增大(dà)而增大(dà)由此得出一(yī)個壓力和電(diàn)壓或電(diàn)流的關系式壓力變送器的被測介質的兩種壓力通入高、低兩壓力室，低壓室壓力采用大(dà)氣壓或真空，作用在δ元（即敏感元件）的兩側隔離(lí)膜片上，通過隔離(lí)片和元件内的填充液傳送到測量膜片兩側。
壓力變送器是由測量膜片與兩側絕緣片上的電(diàn)極各組成一(yī)個電(diàn)容器。當兩側壓力不一(yī)緻時，緻使測量膜片産生(shēng)位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側電(diàn)容量就不等，通過振蕩和解調環節。
優點 ：
1、壓力變送器具有工(gōng)作可靠、性能穩定等特點；
2、專用V/I集成電(diàn)路，外(wài)圍器件少，可靠性高，維護簡單、輕松，體(tǐ)積小(xiǎo)、重量輕，安裝調試極爲方便；
3、鋁合金壓鑄外(wài)殼，三端隔離(lí)，靜電(diàn)噴塑保護層，堅固耐用；
4、4-20mA DC二線制信号傳送，抗幹擾能力強，傳輸距離(lí)遠；
5、LED、LCD、指針三種指示表頭，現場讀數十分(fēn)方便。可用于測量粘稠、結晶和腐蝕性介質；
6、高準确度，高穩定性。除進口原裝傳感器已用激光修正外(wài)，對整機在使用溫度範圍内的綜合性溫度漂移、非線性進行精細補償。
壓力變送器的發展大(dà)體(tǐ)經曆了四個階段：
(1)早期壓力變送器采用大(dà)位移式工(gōng)作原理，如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(xiǎo)，結構複雜(zá)，可靠性、穩定性和抗振性均較差。
(3)20世紀70年代中(zhōng)期，随着新工(gōng)藝、新材料、新技術的出現，尤其是電(diàn)子技術的迅猛發展，出現體(tǐ)積小(xiǎo)巧，結構簡單的位移式變送器。
(4)20世紀90年代科學技術迅猛發展，變送器測量精度提高而且逐漸向智能化發展，數字信号傳輸更有利于數據采集，出現了擴散矽壓阻式變送器、電(diàn)容式變送器、差動電(diàn)感式變送器和陶瓷電(diàn)容式變送器等不同類型。
原理
壓力變送器感受壓力的電(diàn)器元件一(yī)般爲電(diàn)阻應變片，電(diàn)阻應變片是一(yī)種将被測件上的壓力轉換成爲一(yī)種電(diàn)信号的敏感器件。電(diàn)阻應變片應用最多的是金屬電(diàn)阻應變片和半導體(tǐ)應變片兩種。金屬電(diàn)阻應變片又(yòu)有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種。通常是将應變片通過特殊的黏合劑緊密地粘合在産生(shēng)力學應變基體(tǐ)上，當基體(tǐ)受力發生(shēng)應力變化時，電(diàn)阻應變片也一(yī)起産生(shēng)形變，使應變片的阻值發生(shēng)改變，從而使加在電(diàn)阻上的電(diàn)壓發生(shēng)變化。
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适，傳感器在安裝過程中(zhōng)，其螺紋部分(fēn)就很容易受到磨損。這不僅會影響設備的密封性能，而且使壓力傳感器不能充分(fēn)發揮作用，甚至還可能産生(shēng)安全隐患。隻有合适的安裝孔才能夠避免螺紋的磨損（螺紋工(gōng)業标準1/2-20 UNF 2B），通常可以采用安裝孔測量儀對安裝孔進行檢測，以做出适當的調整。
2、保持安裝孔的清潔：保持安裝孔的清潔并防止熔料堵塞對保證設備的正常運行來說十分(fēn)重要。在擠出機被清潔之前，所有的壓力傳感器都應該從機筒上拆除以避免損壞。在拆除傳感器時，熔料有可能流入到安裝孔中(zhōng)并硬化，如果這些殘餘的熔料沒有被去(qù)除，當再次安裝傳感器時就可能造成其頂部受損。清潔工(gōng)具包能夠将這些熔料殘餘物(wù)去(qù)除。然而，重複的清潔過程有可能加深安裝孔對傳感器造成的損壞。如果這種情況發生(shēng)，就應當采取措施來升高傳感器在安裝孔中(zhōng)的位置。
3、選擇恰當的位置：當壓力傳感器的安裝位置太靠近生(shēng)産線的上遊時，未熔融的物(wù)料可能會磨損傳感器的頂部；如果傳感器被安裝在太靠後的位置，在傳感器和螺杆行程之間可能會産生(shēng)熔融物(wù)料的停滞區，熔料在那裏有可能産生(shēng)降解，壓力信号也可能傳遞失真；如果傳感器過于深入機筒，螺杆有可能在旋轉過程中(zhōng)觸碰到傳感器的頂部而造成其損壞。一(yī)般來說，傳感器可以位于濾網前面的機筒上、熔體(tǐ)泵的前後或者模具中(zhōng)。
4、仔細清潔；在使用鋼絲刷或者特殊化合物(wù)對擠出機機筒進行清潔前，應該将所有的傳感器都拆卸下(xià)來。因爲這兩種清潔方式都可能會造成傳感器的震動膜受損。當機筒被加熱時，也應該将傳感器拆卸下(xià)來并使用不會産生(shēng)磨損的軟布來擦拭其頂部，同時傳感器的孔洞也需要用清潔的鑽孔機和導套清理幹淨。
使用須知(zhī)
壓力傳感器使用過程應注意考慮下(xià)列情況：
1、防止變送器與腐蝕性或過熱的介質接觸；
2、防止渣滓在導管内沉積；
3、測量液體(tǐ)壓力時，取壓口應開(kāi)在流程管道側面，以避免沉澱積渣；
4、測量氣體(tǐ)壓力時，取壓口應開(kāi)在流程管道頂端，并且變送器也應安裝在流程管道上部，以便積累的液體(tǐ)容易注入流程管道中(zhōng)；
5、導壓管應安裝在溫度波動小(xiǎo)的地方；
6、測量蒸汽或其它高溫介質時，需接加緩沖管（盤管）等冷凝器，不應使變送器的工(gōng)作溫度超過極限；
7、冬季發生(shēng)冰凍時，安裝在室外(wài)的變送器必需采取防凍措施，避免引壓口内的液體(tǐ)因結冰體(tǐ)積膨脹，導至傳感器損壞；
8、測量液體(tǐ)壓力時，變送器的安裝位置應避免液體(tǐ)的沖擊（水錘現象），以免傳感器過壓損壞；
9、接線時，将電(diàn)纜穿過防水接頭（附件）或繞性管并擰緊密封螺帽，以防雨水等通過電(diàn)纜滲漏進變送器殼體(tǐ)内。
