如何正確選擇壓力變送器

點擊次數：3356 更新時間：2010-04-23

壓力變送器選擇原理

        單晶硅諧振式傳感器：是一塊單晶硅芯片上采用微電子機械加工技術，在單晶硅芯片上制成兩個*一致的H形狀的諧振梁，并以一定的頻率產生振動。其諧振頻率 取決于梁的長度和張力，其梁的長度已經確定，而張力是隨壓力變化而變化。從而把壓力的變化轉換成頻率的變化，對差壓采用頻率差分技術，并將頻率差信號直接 輸出到CPU進行運算和A/D轉換。
它具有如下特點：
1、精度高：    由于傳感器使用的是單晶硅諧振式傳感器，其優良的性能保證了測量的精度，變送器的精度可達到±0.065%，這是其他變送器*的。
2、穩定性好：由于電路采用了特性修正存貯器，對采集到的溫度、靜壓數據通過CPU運算，修正因此產生的測量漂移。同時，智能轉換器采用了大規模集成電 路，并將放大器AISC化，減少了零部件，提高了放大器的自身可靠性，使儀表具有非常可靠的穩定性和重復性。我廠從97年開始使用EJA智能變送器至今， 幾乎無維護量，零點和量程均無漂移，深受變送器維護人員的青睞。
3、靜壓特性好：由于兩個諧振梁加工工藝精密，尺寸*一致，且處于同一表面，故在受壓后產生的頻率變化是相同的，其差值保持不變。 因此，在靜壓引入儀表時對測量幾乎沒有影響，保證了測量的精度。
4、具有良好的單向受壓特性：   變送器具有非常優良的承受反復交替的高壓側、低壓側反復受壓的能力，其數值可大16Mpa。其受壓時間可達30S。其優點是安裝時可以省去平衡閥，節省 投資。另一方面可以防止因誤操作或導壓管堵塞造成變送器單向受壓損壞，可以避免因此給企業造成的損失。
5、具有較寬的測量范圍：  EJA智能變送器在常用的范圍內，其量程比為100：1，也可以為30：1～40：1。但衡量一種變送器是否具有較寬的測量 范圍外，還需要考慮變送器的各部分材質和許多附加規格是否能一機多用，EJA變送器在這一點上顯示了較好的*性，其接液部件材質、本體和排氣閥材質均采 用JIS SUS316，膜盒材質采用JIS SUS316L（膜片采用的是哈氏合金C-276），這樣的高耐腐蝕材質，大大提高了變送器的通用性。因此，寬的量程比，通用性的接液部件材質，附加規格 的減少，可使變送器的實用性和通用性得以提高，給設計者和使用者帶來方便。同時，也減少了備表的數量和種類，為企業減少了維護費用。
6、方便的組態能力和自診斷功能： EJA變送器具有智能通訊功能，可以通過手持終端BT200/HART375或者DCS（具有現場通訊功能的I/O卡件）遠距離對EJA變送器的量程、工 程單位、運算功能、阻尼時間、位號等進行設置操作。并還可以對變送器進行故障診斷和零點調整；另外，對變送器的自診斷功能可以顯示變送器的運行狀況和故障 信息，從而，指導檢修維護人員對故障的分析和判斷。

        電容式壓力變送器：采用結構簡單、堅固耐用且極穩定的可變電容形式，可變電容由壓力腔上的膜片和固定在其上的絕緣電極所組成，當感受到壓力變化時，膜片要 產生微微的翹曲變形，從而改變了兩極的間距，采用*的檢測電路測電容的微小變化，并進行線性處理和溫度補償。傳感器輸出與被測壓力成正比的直流電壓或電 流信號。精巧的結構、高性能的材料及的檢測電路的結合，賦予了電容式 壓力變送器以很高的性能。
它具有如下特點：
1、高性能：制作變送器的電容材料具有極穩定的物理化學性能，使產品具有*的性能。精度高達± 0.02%FS 的傳感器，穩定性優于± 0.05%FS ，如此高的性能是采用其它敏感原理的產品難以達到的。
2、機械變形：敏感電容模極板間距的微小的變化，即可產生可測量的電壓信號變化，小的機械變形使傳感器的遲滯和非重復性誤差大大降低，同時傳感器的速度也得到很大提高。
3、測量范圍寬： 的壓力變送器具有很寬的測量范圍，它可對 25Pa ～ 70MPa 范圍的壓力進行的測量，且具有*的穩定性。
4、長期穩定性好：壓力變送器與其他同類產品相比具有更高的穩定性，與其它傳感器如金屬應變式傳感器不同，電容式壓力變送器的蠕變，時效和溫度影響均很 小。幾乎所有不利因素對電容式傳感器輸出穩定性的影響均小于其他形式的傳感器。 壓力變送器的零點穩定性可達到 0.05%FS/ 年。
5、高輸出信號： 壓力變送器的電路可將電容的微小變化直接轉換成高輸出信號，而無需進行信號放大，壓阻式傳感器（薄模式， C 式）輸出信號低，易受外界信號干擾等缺點，而這通常是傳感器穩定性差，受溫度影響大，易受電磁波干擾的主要原因。
6、防腐性能好： 壓力變送器與介質相接觸的材料均采用不銹鋼材料，因而可與許多酸堿溶液，腐蝕性氣體或液體很好地相容。
7、抗電磁場干擾：高輸出信號、抗干擾設計及采用金屬外殼和， 壓力變送器對外部電磁場具有很高的抑制能力，它具有與可編程控制相當的抗干擾能力。
8、在惡劣環境中工作：的壓力變送器非常經久耐用，它的工業級的產品可承受小 10 7 次測滿量程壓力循環，如果工作壓力不，傳感器的循環壽命幾乎可達到無限長，而且其工業的產品均能承受 100 ～ 200kg 的沖擊和小 10 ～ 20 的振動。

        在使用過程中我們沒有發現兩種變送器的差別，電容式壓變主要有羅斯蒙特的1151和3051系列。單晶硅諧振式壓變：日本橫河的430和530系列。
        電容式壓力變送器原理：壓力變送器被測介質的兩種壓力通入高、低兩壓力室，作用在δ元件（即敏感元件）的兩側隔離膜片上，通過隔離片和元件內的填充液傳送到測量膜片兩側。測量膜片與兩側絕緣片上的電極各組成一個電容器。
        當兩側壓力不一致時，致使測量膜片產生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側電容量就不等，通過振蕩和解調環節，轉換成與壓力成正比的信號。壓力變送器和壓力變送器的工作原理和差壓變送器相同，所不同的是低壓室壓力是大氣壓或真空。
        EJA系列智能變送器的工作原理： EJA系列智能變送器采用單晶硅諧振式傳感器，在單晶硅芯片上采用微電子機械加工技術分別在其表面的中心和邊緣作為兩個形狀、大小*一致的H形狀諧振 梁，由于處于微型真空腔中，不與充灌液接觸，因而確保振動時不受空氣阻尼的影響。諧振梁分別將壓力、差壓信號轉換成頻率信號，送到脈沖計數器，再將兩頻率 之差直接傳遞到CPU（微處理器）進行數據處理，經D/A轉換器轉換為與輸入信號相對應的4～20mA DC的輸出信號，并在模擬信號上疊加一個BRAIN/HART數字信號進行通信。 膜盒組件中內置的特性修正存貯器存貯傳感器的環境溫度、靜壓及輸入/輸出特性修正數據，經CPU運算，可使變送器獲得優良的溫度特性和靜壓特性及輸入/輸 出特性。