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壓力變送器是工業(yè)實踐中常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)。
壓力變送器是一種將物理壓力參數(shù)轉(zhuǎn)換為標準電信號（如4~20mA）的儀器，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化領(lǐng)域的壓力監(jiān)測與控制。其核心功能是將傳感器感知的氣體、液體等介質(zhì)的壓力變化轉(zhuǎn)化為可傳輸和處理的信號，供二次儀表或控制系統(tǒng)使用。
一、工作原理
- 信號轉(zhuǎn)換機制
壓力變送器通過敏感元件（如測量膜片或擴散硅芯片）感知壓力，利用電容變化、壓阻效應(yīng)等技術(shù)將機械位移轉(zhuǎn)換為電信號。例如，電容式變送器通過測量膜片位移引起兩側(cè)電容變化，再經(jīng)振蕩電路和解調(diào)器輸出線性電流信號48。 - 智能化發(fā)展
現(xiàn)代智能變送器集成微處理器，可進行信號線性化、量程遷移、溫度補償?shù)忍幚恚⑼ㄟ^HART協(xié)議實現(xiàn)數(shù)字通信與遠程配置。
二、分類與技術(shù)演進
- 技術(shù)迭代
- 早期：大位移式（如水銀浮子式）精度低、體積大。
- 20世紀后期：力平衡式、位移式（電容型、擴散硅型）逐步普及。
- 21世紀：第三代智能變送器（如羅斯蒙特3051S、橫河EJX）支持數(shù)字信號輸出和高精度測量。
- 主流類型
- 電容式：適用于高穩(wěn)定性場景，量程范圍寬，抗過載能力強。
- 擴散硅式：靈敏度高，響應(yīng)速度快，常用于微壓測量。
- 單晶硅諧振式：具備長期穩(wěn)定性，適合復(fù)雜工況。
三、選型與安裝要點
- 選型依據(jù)
- 介質(zhì)特性：腐蝕性介質(zhì)需隔離型設(shè)計，并匹配耐腐蝕膜盒材質(zhì)8。
- 量程與精度：量程應(yīng)覆蓋實際使用范圍的1/4~3/4，精度等級需符合國標或行業(yè)標準8。
- 信號輸出：優(yōu)先選用4~20mA兩線制信號以簡化布線58。
- 環(huán)境適應(yīng)性：工作溫度范圍通常為-40~85℃，高溫環(huán)境需配置冷凝圈冷卻48。
- 安裝規(guī)范
需避免振動和極溫區(qū)域，確保引壓管無泄漏，電子線路遠離強電磁干擾源8。
附：技術(shù)參數(shù)示例（電容式變送器）
- 輸出信號：4~20mA（疊加HART協(xié)議）
- 供電電壓：12.5~45VDC
- 防爆等級：ExiaII CT5（本安型）
- 介質(zhì)溫度范圍：-40~85℃
壓力變送器的技術(shù)革新持續(xù)推動工業(yè)測控系統(tǒng)向高精度、智能化方向發(fā)展，選型時需綜合工況需求與產(chǎn)品性能匹配。