壓力變送器的選型、安裝、維護、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，無論是國產(chǎn)變送器還是進口變送器，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)范進行操作，還要掌握正確的故障判斷、養(yǎng)護和維修知識，這樣才能保證壓力傳感器的使用壽命和測量精度。
壓力變送器如何選型
壓力變送器是一種直接與被測介質(zhì)接觸的現(xiàn)場儀表，常常在高溫、低溫、腐蝕、振動、沖擊等環(huán)境中工作，因此壓力變送器選型時，除了要考慮測量范圍與精度等一般儀表需要考慮的內(nèi)容外，工作環(huán)境與被測介質(zhì)等也是重要的指標(biāo)之一。總體而言，壓力變送器的選型，主要依據(jù)有：測量范圍一般壓力（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，這樣精度會有所保證，對于微差壓變送器來說更是重要。確定系統(tǒng)中測量壓力的大值，一般而言需要選擇一個具有比大值還要大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，尤其是水壓測量和加工處理中，有峰值和持續(xù)不規(guī)則的上下波動，這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器。于是可以用一個緩沖器來降低壓力毛刺，但這樣會降低傳感器的響應(yīng)速度。所以在選擇變送器時要充分考慮壓力范圍、精度與其穩(wěn)定性。精度等級精度是任何過程測量設(shè)備的關(guān)鍵性能指標(biāo)，也是設(shè)備選型和維護需要考慮的一個重要因素。根據(jù)測壓范圍，根據(jù)工藝上允許的大絕 對誤差，先選出量程，再根據(jù)工藝上允許的大絕 對誤差，計算出儀表允許的大引用誤差，去掉±號和％，其數(shù)值就是精度。若沒有這個等級，就靠精度等級（往高精度靠）。壓力（差壓）變送器在各個國家所標(biāo)的精度等級是不一樣的。比如中國和美國等國家，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)場實際應(yīng)用時，如果用整體性能誤差來表述的話，只有小部分現(xiàn)場實際應(yīng)用時的整體性能誤差可能達到制造廠提供的指標(biāo)，大多數(shù)情況下兩者相去甚遠。實際應(yīng)用中影響精度因素主要包括量程比影響、溫度對零點的影響、溫度對量程的影響、靜壓對零點的影響、靜壓對量程的影響，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、震動影響、安裝位置影響等，但這些因素相對影響小，需要根據(jù)實際需求進行考慮。測量介質(zhì)如果測量的是相對比較清潔的流體，就直接采用標(biāo)準(zhǔn)的壓力變送器就可以了。如被測介質(zhì)為高黏度易結(jié)晶強腐蝕的場合，須選用隔離型變送器。存選型時要考慮它的介質(zhì)對膜盒金屬的腐蝕，一定要選好膜盒材質(zhì)，否則使用后很短時問就會將外膜片腐蝕壞，法蘭也會被腐蝕壞造成設(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，如果測量介質(zhì)對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介質(zhì)壓力的測量。如果測量介質(zhì)對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，從而起到保護壓力變送器，延長了壓力變送器的壽命。介質(zhì)溫度由十壓力變送器的信號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)。輸出信號目前由于各種采集的需要，現(xiàn)在市場上壓力變送器的輸出信號有很多種。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。其他實踐中有些應(yīng)用場合(液位測量)需要對變送器的測量范圍遷移，根據(jù)現(xiàn)場安裝位置計算出測量范圍和遷移量進行遷移。目前，智能變送器已相當(dāng)普及，其特點是精度高、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，如果在特殊的場合下使用，還要考慮防爆以及防護等級。
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，同時驅(qū)動齒輪機構(gòu)使指針轉(zhuǎn)動達到顯示壓力數(shù)值的效果。
B:壓力變送器一般用于工控自動化中。安裝在需要讀取壓力的地方，可能為管道或者某個存儲罐，將氣體、液體等壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏骰蛘唠妷盒盘?，這些電流或者電壓信號將提供給記錄儀、調(diào)節(jié)器、報警器等儀表，從而達到測量、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。
其中敏感元件是指傳感器中能夠直接感受或響應(yīng)被測量的部分；
轉(zhuǎn)換元件是指傳感器中將敏感元件感受或響應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測量的電信號部分。
由于傳感器的輸出信號一般很微弱，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)目捎眯盘柫恕?/p>
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)自動化領(lǐng)域需要進行自動控制和集中檢測，所以對壓力變送器的需要量增多，同時對產(chǎn)品的精度、穩(wěn)定性和價格的要求也趨于嚴格。在目前國內(nèi)市場上，相繼出現(xiàn)過電阻式、擴散硅式、陶磁式壓力變送器，并逐步占據(jù)了大量的市場位置。本文特意對壓力變送器的工作原理進行分析，以期對大家有一些幫助?！?/p>
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流體的壓力（實際上是壓強），并進行遠程信號傳送，信號傳送到二次儀表或者計算機進行壓力控制或監(jiān)測的一種自動化控制前端元件，主要由壓力傳感器、測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，以供給指示報警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進行測量、指示和過程調(diào)節(jié)。在國內(nèi)，目前在小型自動化控制方面運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，即可進行壓力檢測。
（2）基本優(yōu)點。一，設(shè)置方便，可實現(xiàn)多點控制。如果檢測出的壓力信號是連續(xù)信號，就可任意設(shè)置壓力，只需對電控部分進行設(shè)定。二，可以實現(xiàn)壓縮機運行控制，延長壓縮機壽命。通過運用變頻技術(shù)，能讓壓縮機運行更平穩(wěn)，大量減少啟動次數(shù)，延長使用周期，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。壓力變送器的檢測精度相對于壓力開關(guān)高出數(shù)倍，控制精度自然就相應(yīng)地得到提高，因為采用的敏感元件為非機械結(jié)構(gòu)，基本上不再需要維護，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，主要在國防和工業(yè)自動化等領(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件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號。
（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)行機構(gòu)。在運用時，電阻的取值范圍要格外注意，阻值太小，所需的驅(qū)動電流太大，同時不斷發(fā)熱會致使應(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降低。
2.2擴散硅壓力變送器
（1）基本概述。擴散硅壓力變送器的壓力檢測元件采用進口擴散硅或者陶瓷芯體，傳感器信號經(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。這種壓力變送器可替代傳統(tǒng)的遠傳壓力表、霍爾元件、差動變送器，并具有DDZ-Ⅱ及DDZ-Ⅲ型變送器性能。擴散硅壓力變送器具有強大的使用性能，不但能與各種型號的動圈式指示儀、數(shù)字壓力表、電子電位差計配套使用，也能與各種自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)或計算機系統(tǒng)配套使用。
（2）工作原理。
當(dāng)介質(zhì)的壓力信號作用于傳感器時，壓力傳感器就將壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號，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)換成與被測介質(zhì)的液位壓力成線性對應(yīng)關(guān)系的4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出信號。
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、抗沖擊和振動是被大家公認的。陶瓷的工作溫度范圍位于-40～135℃之間，具有測量的高精度、高穩(wěn)定性。電氣絕緣程度>2kV，不***輸出信號強，而且能夠保持長期的穩(wěn)定性能。這樣的高特性、低價格優(yōu)勢，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)生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號，2.0/3.0/3.3mV/V的標(biāo)準(zhǔn)信號是根據(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)定性和時間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補償0～70℃，并可以和絕大多數(shù)介質(zhì)直接接觸。
3. 壓力變送器工作時的注意事項
（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，會損壞隔膜片。（3）被測介質(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）在測量蒸汽或其他高溫介質(zhì)時，其溫度不應(yīng)超過變送器使用時的極限溫度，否則須使用散熱裝置。（5）在測量蒸汽或其他高溫介質(zhì)時，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)被測介質(zhì)為水蒸氣時，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：變送器與散熱管連接處不可漏氣；在打開閥門時要小心，以免被測介質(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。
