壓力傳感器能夠測(cè)量各種介質(zhì)的壓力,使壓力值維持在一個(gè)穩(wěn)定、安全的維度,一旦不處于這個(gè)維度,就會(huì)發(fā)出警告,讓工作人員及時(shí)地進(jìn)行調(diào)整,避免出現(xiàn)事故,應(yīng)用十分廣泛。
選型須知:
一般來說,所有壓力傳感器的選型主要考慮其壓力量程范圍,壓力介質(zhì),精度等級(jí),溫度范圍,信號(hào)輸出,勵(lì)磁電壓,互換性,防爆以及防護(hù)等級(jí)。其中最基本的就是:壓力量程范圍,壓力介質(zhì),精度等級(jí)。
1、壓力范圍
在選擇壓力傳感器時(shí),也許最重要的決定是測(cè)量范圍,必須牢記兩個(gè)相互矛盾的考慮:儀器精度和過壓保護(hù)。從精度的角度來看,變送器的量程應(yīng)該很低(正常工作壓力在量程的中間左右)以最大限度地減少誤差(通常是全量程的百分比)。另一方面,我們必須始終考慮在壓力測(cè)試和啟動(dòng)過程中由于不正確地操作、不正確地設(shè)計(jì)(水錘)或未能隔離儀器而造成的超壓損壞的后果,因此,重要的是不僅要指定所需的范圍,還要指定所需的過壓保護(hù)量。在選擇壓力傳感器的量程范圍的時(shí)候,要確認(rèn)測(cè)量壓力的最大值,通常需要選擇一個(gè)具有比最大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。
2、過程介質(zhì)
要測(cè)量的過程流體也應(yīng)知道您的決定,通常稱為“液體接收組件”,這些材料的選擇應(yīng)考慮到它們與被測(cè)流體的相容性,對(duì)于清潔、干燥的空氣環(huán)境,幾乎可以使用任何材料。但是,對(duì)于海水的使用,應(yīng)考慮使用高鎳含量的合金,例如,其他常見的材料包括316不銹鋼和17-4不銹鋼,另外,考慮是否需要潔具。
考慮壓力傳感器所測(cè)量的介質(zhì),黏性液體、泥漿會(huì)堵上壓力接口,溶劑或有腐蝕性的物質(zhì)會(huì)不會(huì)破壞變送呂中與這些介質(zhì)直接接觸的材料。這些因素將決定是否選擇直接的隔離膜及直接與介質(zhì)接觸的材料。如果介質(zhì)具有腐蝕性,那么就要采用化學(xué)密封,這樣不但可測(cè)量介質(zhì)的壓力,也可有效地阻止介質(zhì)與壓力傳感器的接液部分的接觸,從而起到保護(hù)壓力傳感器,延長(zhǎng)了壓力傳感器的壽命。
壓力傳感器分類:
壓阻式壓力傳感器:電阻應(yīng)變片是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分之一。金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(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)。
陶瓷壓力傳感器:陶瓷壓力傳感器基于壓阻效應(yīng),壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片產(chǎn)生微小的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面,連接成一個(gè)惠斯通電橋,由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng),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),標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0/3.0/3.3mV/V等,可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。
擴(kuò)散硅壓力傳感器:擴(kuò)散硅壓力傳感器工作原理也是基于壓阻效應(yīng),利用壓阻效應(yīng)原理,被測(cè)介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷),使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移,使傳感器的電阻值發(fā)生變化,利用電子線路檢測(cè)這一變化,并轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào)。
壓電式壓力傳感器: 壓電效應(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理,壓電傳感器不能用于靜態(tài)測(cè)量,因?yàn)榻?jīng)過外力作用后的電荷,只有在回路具有無限大的輸入阻抗時(shí)才得到保存。實(shí)際的情況不是這樣的,所以這決定了壓電傳感器只能夠測(cè)量動(dòng)態(tài)的應(yīng)力。
3、溫度范圍和安裝環(huán)境
溫度或振動(dòng)會(huì)限制變送器正常工作的能力,對(duì)于溫度,薄膜技術(shù)更好,溫度也會(huì)導(dǎo)致傳感器輸出錯(cuò)誤,誤差通常表示為超過1°C的滿量程百分比 (%fs/c),高振動(dòng)環(huán)境有利于小型、非放大交易者。
影響壓力傳感器的精度等級(jí)的選擇的因素有:非線性,遲滯性,機(jī)電商務(wù)網(wǎng)非重復(fù)性,溫度、零點(diǎn)偏置刻度,溫度的影響。但主要由非線性,遲滯性,非重復(fù)性,精度越高,價(jià)格也就越高。
傳感器外殼的選擇應(yīng)滿足特定安裝的電氣區(qū)域分類和腐蝕要求,必須考慮防腐蝕;腐蝕性液體飛濺或暴露在外殼外的腐蝕性氣體中,如果安裝在可能存在爆炸性蒸汽的區(qū)域,傳感器或變送器及其電源必須適合這些環(huán)境。這通常通過將它們放置在吹掃或防爆外殼中,或使用本質(zhì)安全設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn),如果需要緊湊的尺寸,請(qǐng)使用未放大的傳感器。
壓力傳感器適用范圍大,選型一定要結(jié)合壓力傳感器的用途來選擇,這樣才能更好地搭配,為生產(chǎn)生活發(fā)揮更大的作用。
4.精度
壓力表有許多不同的精度,普通壓力傳感器的精度范圍為滿量程輸出的0.5%至 0.05%。當(dāng)要求苛刻的應(yīng)用需要讀取非常低的壓力時(shí),需要更高的精度。
5.輸出
壓力傳感器有幾種類型的輸出,包括比率、mV/V 輸出、放大電壓輸出、mA 輸出和RS485等數(shù)字輸出,可以在此處找到有關(guān)每種輸出類型的更多詳細(xì)信息。 一般來說,重要的是要考慮每個(gè)輸出的約束和好處,以確定應(yīng)用程序的輸出類型。