壓力變送器的選型、安裝、維護(hù)、故障案例等分析！了解更多電容式壓力變送器、單晶硅壓力變送器、擴(kuò)散硅壓力變送器、小巧型壓力變送器等相關(guān)產(chǎn)品詳情
目前壓力傳感器的使用十分廣泛，無論是國(guó)產(chǎn)變送器還是進(jìn)口變送器，在使用過程中由于工作環(huán)境、人為操作不當(dāng)或者自身原因都會(huì)出現(xiàn)各種故障，因此我們不***要按照說明書的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行操作，還要掌握正確的故障判斷、養(yǎng)護(hù)和維修知識(shí)，這樣才能保證壓力傳感器的使用壽命和測(cè)量精度。
壓力變送器如何選型
壓力變送器是一種直接與被測(cè)介質(zhì)接觸的現(xiàn)場(chǎng)儀表，常常在高溫、低溫、腐蝕、振動(dòng)、沖擊等環(huán)境中工作，因此壓力變送器選型時(shí)，除了要考慮測(cè)量范圍與精度等一般儀表需要考慮的內(nèi)容外，工作環(huán)境與被測(cè)介質(zhì)等也是重要的指標(biāo)之一?？傮w而言，壓力變送器的選型，主要依據(jù)有：測(cè)量范圍一般壓力（差壓）變送器都具有一定的量程可調(diào)范圍，將使用的量程范圍設(shè)定在它量程的1/3~2/3段，這樣精度會(huì)有所保證，對(duì)于微差壓變送器來說更是重要。確定系統(tǒng)中測(cè)量壓力的大值，一般而言需要選擇一個(gè)具有比大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。這主要是在許多系統(tǒng)中，尤其是水壓測(cè)量和加工處理中，有峰值和持續(xù)不規(guī)則的上下波動(dòng)，這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器。于是可以用一個(gè)緩沖器來降低壓力毛刺，但這樣會(huì)降低傳感器的響應(yīng)速度。所以在選擇變送器時(shí)要充分考慮壓力范圍、精度與其穩(wěn)定性。精度等級(jí)精度是任何過程測(cè)量設(shè)備的關(guān)鍵性能指標(biāo)，也是設(shè)備選型和維護(hù)需要考慮的一個(gè)重要因素。根據(jù)測(cè)壓范圍，根據(jù)工藝上允許的大絕 對(duì)誤差，先選出量程，再根據(jù)工藝上允許的大絕 對(duì)誤差，計(jì)算出儀表允許的大引用誤差，去掉±號(hào)和％，其數(shù)值就是精度。若沒有這個(gè)等級(jí)，就靠精度等級(jí)（往高精度靠）。壓力（差壓）變送器在各個(gè)國(guó)家所標(biāo)的精度等級(jí)是不一樣的。比如中國(guó)和美國(guó)等國(guó)家，標(biāo)的精度是傳感器在線性度好的部分，也就是我們通常所說的測(cè)量范圍的10％~90％之間的精度；而歐洲標(biāo)的精度，則是線性度不好的部分，也就是我們通常所說的測(cè)量反的0~10％以及90％~100％之間的精度。如歐洲標(biāo)的精度為1％，則在中國(guó)標(biāo)的精度就為0.5％。目前，絕大部分壓力差壓變送器的精度指標(biāo)為0.1%或0.075%，高精度指標(biāo)為0.05%或0.025%。但是上面提到的精度只是由壓力差壓變送器制造廠提供的指標(biāo)，在用戶生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用時(shí)，如果用整體性能誤差來表述的話，只有小部分現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用時(shí)的整體性能誤差可能達(dá)到制造廠提供的指標(biāo)，大多數(shù)情況下兩者相去甚遠(yuǎn)。實(shí)際應(yīng)用中影響精度因素主要包括量程比影響、溫度對(duì)零點(diǎn)的影響、溫度對(duì)量程的影響、靜壓對(duì)零點(diǎn)的影響、靜壓對(duì)量程的影響，其中壓力變送器只需要考慮溫度和量程比的影響，而差壓變送器需要考慮全部影響。除此之外，影響精度的因素還包括電源影響、震動(dòng)影響、安裝位置影響等，但這些因素相對(duì)影響小，需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行考慮。測(cè)量介質(zhì)如果測(cè)量的是相對(duì)比較清潔的流體，就直接采用標(biāo)準(zhǔn)的壓力變送器就可以了。如被測(cè)介質(zhì)為高黏度易結(jié)晶強(qiáng)腐蝕的場(chǎng)合，須選用隔離型變送器。存選型時(shí)要考慮它的介質(zhì)對(duì)膜盒金屬的腐蝕，一定要選好膜盒材質(zhì)，否則使用后很短時(shí)問就會(huì)將外膜片腐蝕壞，法蘭也會(huì)被腐蝕壞造成設(shè)備和人身事故。變送器的膜盒材質(zhì)有普通不銹鋼、304不銹鋼、316L不銹鋼、鉭膜盒材質(zhì)等。接液材質(zhì)一般的壓力變送器的接觸介質(zhì)部分的材質(zhì)采用的是316不銹鋼，如果測(cè)量介質(zhì)對(duì)316不銹鋼沒有腐蝕性，那么基本上所有的壓力變送器都適合對(duì)介質(zhì)壓力的測(cè)量。如果測(cè)量介質(zhì)對(duì)316不銹鋼有腐蝕性，那么就要采用化學(xué)密封，這樣不但起到可以測(cè)量介質(zhì)的壓力，也可以有效的阻止介質(zhì)與壓力變送器的接液部分的接觸，從而起到保護(hù)壓力變送器，延長(zhǎng)了壓力變送器的壽命。介質(zhì)溫度由十壓力變送器的信號(hào)是通過電予線路部分轉(zhuǎn)換的，所以一般情況下，壓力變送器的測(cè)量介質(zhì)溫度為-30到+100度，如果溫度過高，一般采用的是冷凝彎來冷卻介質(zhì)。輸出信號(hào)目前由于各種采集的需要，現(xiàn)在市場(chǎng)上壓力變送器的輸出信號(hào)有很多種。主要4～20mA、0～20mA、0～10V、0～5V等等。但是比較常用的是420mA和0～10V兩種。上面列舉的這些輸出信號(hào)中，只有4～20mA為兩線制包含接地或屏蔽線)，其他的均為三線制。其他實(shí)踐中有些應(yīng)用場(chǎng)合(液位測(cè)量)需要對(duì)變送器的測(cè)量范圍遷移，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝位置計(jì)算出測(cè)量范圍和遷移量進(jìn)行遷移。目前，智能變送器已相當(dāng)普及，其特點(diǎn)是精度高、可調(diào)范圍大，而且調(diào)整非常方便，穩(wěn)定性好，選型時(shí)應(yīng)多考慮。此外，壓力(差壓)變送器的過程連接接口，以及壓力變送器的供電電壓，如果在特殊的場(chǎng)合下使用，還要考慮防爆以及防護(hù)等級(jí)。
壓力表與壓力變送器的區(qū)別在于……
A:壓力表一般直接裝在管道中，利用內(nèi)部的膨脹管感應(yīng)壓力，同時(shí)驅(qū)動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)使指針轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到顯示壓力數(shù)值的效果。
B:壓力變送器一般用于工控自動(dòng)化中。安裝在需要讀取壓力的地方，可能為管道或者某個(gè)存儲(chǔ)罐，將氣體、液體等壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏骰蛘唠妷盒盘?hào)，這些電流或者電壓信號(hào)將提供給記錄儀、調(diào)節(jié)器、報(bào)警器等儀表，從而達(dá)到測(cè)量、記錄和調(diào)節(jié)的作用。
傳感器與壓力變送器的區(qū)別在于……
A:現(xiàn)在人們說的傳感器是由兩部分組成的，即分別是敏感元件和轉(zhuǎn)換元件。
其中敏感元件是指?jìng)鞲衅髦心軌蛑苯痈惺芑蝽憫?yīng)被測(cè)量的部分；
轉(zhuǎn)換元件是指?jìng)鞲衅髦袑⒚舾性惺芑蝽憫?yīng)的被測(cè)量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測(cè)量的電信號(hào)部分。
由于傳感器的輸出信號(hào)一般很微弱，需要將其調(diào)制與放大。
隨著集成技術(shù)的發(fā)展，人們又將這部分電路及電源等電路也一起裝在傳感器內(nèi)部。這樣，傳感器就可以輸出便于處理，傳輸?shù)目捎眯盘?hào)了。
B:所謂的傳感器是指上文中的敏感元件，而變送器就是上文中的轉(zhuǎn)換元件。壓力變送器是指以輸出為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的壓力傳感器，是一種接受壓力變量按比例轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)的儀表。
壓力變送器工作原理
壓力變送器除了能將非電量轉(zhuǎn)換成可測(cè)量的電量外，還具有一定的放大作用。近年來，越來越多的儀器、儀表和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域需要進(jìn)行自動(dòng)控制和集中檢測(cè)，所以對(duì)壓力變送器的需要量增多，同時(shí)對(duì)產(chǎn)品的精度、穩(wěn)定性和價(jià)格的要求也趨于嚴(yán)格。在目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，相繼出現(xiàn)過電阻式、擴(kuò)散硅式、陶磁式壓力變送器，并逐步占據(jù)了大量的市場(chǎng)位置。本文特意對(duì)壓力變送器的工作原理進(jìn)行分析，以期對(duì)大家有一些幫助。
1. 壓力變送器的基本介紹
（1）基本概念。壓力變送器用于檢測(cè)流體的壓力（實(shí)際上是壓強(qiáng)），并進(jìn)行遠(yuǎn)程信號(hào)傳送，信號(hào)傳送到二次儀表或者計(jì)算機(jī)進(jìn)行壓力控制或監(jiān)測(cè)的一種自動(dòng)化控制前端元件，主要由壓力傳感器、測(cè)量電路和過程連接件三部分組成。它能將壓力傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)，以供給指示報(bào)警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示和過程調(diào)節(jié)。在國(guó)內(nèi)，目前在小型自動(dòng)化控制方面運(yùn)用的壓力變送器一般基于壓阻式原理，也就是壓敏電阻受壓后產(chǎn)生電阻變化，通過放大器放大并采用標(biāo)準(zhǔn)壓力標(biāo)定，即可進(jìn)行壓力檢測(cè)。
（2）基本優(yōu)點(diǎn)。一，設(shè)置方便，可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)控制。如果檢測(cè)出的壓力信號(hào)是連續(xù)信號(hào)，就可任意設(shè)置壓力，只需對(duì)電控部分進(jìn)行設(shè)定。二，可以實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)運(yùn)行控制，延長(zhǎng)壓縮機(jī)壽命。通過運(yùn)用變頻技術(shù)，能讓壓縮機(jī)運(yùn)行更平穩(wěn)，大量減少啟動(dòng)次數(shù)，延長(zhǎng)使用周期，而且更加環(huán)保節(jié)能。第三，提供控制精度，元件可靠性更好。壓力變送器的檢測(cè)精度相對(duì)于壓力開關(guān)高出數(shù)倍，控制精度自然就相應(yīng)地得到提高，因?yàn)椴捎玫拿舾性榉菣C(jī)械結(jié)構(gòu)，基本上不再需要維護(hù)，能夠降低損壞率?！ ?/p>
2. 壓力變送器的工作原理
2.1電阻應(yīng)變片式壓力變送器
（1）基本概述。電阻應(yīng)變式壓力變送器大信號(hào)輸出，不銹鋼結(jié)構(gòu)，具有線性度高、遲滯誤差小、溫度性能好、工作穩(wěn)定、量程廣、耐腐蝕等特點(diǎn)，主要在國(guó)防和工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域被廣泛使用。它的重要組成部分是一種電阻應(yīng)變片，這種敏感器件可以將被測(cè)件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號(hào)。
（2）工作原理。吸附在基體材料上，金屬電阻應(yīng)變片的應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。通常情況下，是將應(yīng)變片采用特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上，隨著基體受力發(fā)生應(yīng)力變化后，電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應(yīng)變片在受力時(shí)產(chǎn)生的阻值變化較小，一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋，并通過后續(xù)的儀表放大器進(jìn)行放大，再傳輸給處理電路（通常是A/D轉(zhuǎn)換和CPU）顯示或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在運(yùn)用時(shí)，電阻的取值范圍要格外注意，阻值太小，所需的驅(qū)動(dòng)電流太大，同時(shí)不斷發(fā)熱會(huì)致使應(yīng)變片的溫度過高，導(dǎo)致應(yīng)變片的阻值變化太大，輸出零點(diǎn)漂移明顯，調(diào)零電路過于復(fù)雜。而電阻太大，阻抗太高，抗外界的電磁干擾能力就會(huì)降低?！?/p>
2.2擴(kuò)散硅壓力變送器
（1）基本概述。擴(kuò)散硅壓力變送器的壓力檢測(cè)元件采用進(jìn)口擴(kuò)散硅或者陶瓷芯體，傳感器信號(hào)經(jīng)高性能電子放大器轉(zhuǎn)換成0-10mA或4-20mA統(tǒng)一輸出信號(hào)。這種壓力變送器可替代傳統(tǒng)的遠(yuǎn)傳壓力表、霍爾元件、差動(dòng)變送器，并具有DDZ-Ⅱ及DDZ-Ⅲ型變送器性能。擴(kuò)散硅壓力變送器具有強(qiáng)大的使用性能，不但能與各種型號(hào)的動(dòng)圈式指示儀、數(shù)字壓力表、電子電位差計(jì)配套使用，也能與各種自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配套使用。
（2）工作原理。
當(dāng)介質(zhì)的壓力信號(hào)作用于傳感器時(shí)，壓力傳感器就將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)差分放大和輸出放大器放大，后經(jīng)V/A電壓電流轉(zhuǎn)換成與被測(cè)介質(zhì)的液位壓力成線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出信號(hào)。
2.3陶瓷壓力變送器
（1）基本概述。
陶瓷材料的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動(dòng)是被大家公認(rèn)的。陶瓷的工作溫度范圍位于-40～135℃之間，具有測(cè)量的高精度、高穩(wěn)定性。電氣絕緣程度>2kV，不***輸出信號(hào)強(qiáng)，而且能夠保持長(zhǎng)期的穩(wěn)定性能。這樣的高特性、低價(jià)格優(yōu)勢(shì)，將促使陶瓷傳感器將成為以后的發(fā)展方向。
（2）工作原理。
抗腐蝕的陶瓷壓力變送器的壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使陶瓷膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在其背面連接成一個(gè)惠斯通電橋。壓敏電阻的壓阻效應(yīng)能夠使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的高度線性、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號(hào)，2.0/3.0/3.3mV/V的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)是根據(jù)壓力量程的不同來標(biāo)定的，可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。傳感器通過激光標(biāo)定，具有很高的溫度穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補(bǔ)償0～70℃，并可以和絕大多數(shù)介質(zhì)直接接觸。
3. 壓力變送器工作時(shí)的注意事項(xiàng)
（1）變送器上切勿使用高于36V的電壓，容易導(dǎo)致?lián)p壞。（2）變送器切勿用硬物碰觸膜片，會(huì)損壞隔膜片。（3）被測(cè)介質(zhì)不能結(jié)冰，否則傳感器元件隔離膜片容易損傷，導(dǎo)致變送器破壞。（4）在測(cè)量蒸汽或其他高溫介質(zhì)時(shí)，其溫度不應(yīng)超過變送器使用時(shí)的極限溫度，否則須使用散熱裝置。（5）在測(cè)量蒸汽或其他高溫介質(zhì)時(shí)，為使變送器和管道連在一起，應(yīng)使用散熱管，并使用管道上的壓力傳至變壓器。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)為水蒸氣時(shí)，散熱管中要注入適量的水，以防過熱蒸汽直接與變送器接觸，致使損壞傳感器。（6）在壓力傳輸過程中，應(yīng)注意幾點(diǎn)：變送器與散熱管連接處不可漏氣；在打開閥門時(shí)要小心，以免被測(cè)介質(zhì)直接沖擊、損壞傳感器膜片；須保持管路暢通，避免管道中的沉積物彈出并損壞傳感器膜片?！?/p>
