智能壓力變送器
一、工作原理
壓力變送器是一種將氣體、液體等物理壓力轉換成氣動信號或電動信號進行控制和遠傳的設備。
它能感受到壓力參數轉變成標準的電信號（如4~20mADC等），以供給指示報警儀、記錄儀、調節(jié)器等二次儀表進行測量、指示和過程調節(jié)。
（1）避免處于管路彎曲、分叉及流束形成渦流的區(qū)域。（2）當管路中有突出物體（如測溫元件）時，取壓口應取在其前面。（3）當必須在調節(jié)閥門附近取壓時，若取壓口在其前，則與閥門距離應不小于2倍管徑；若取壓口在其后，則與閥門距離應不小于3倍管徑。（4）對于寬廣容器，取壓口應處于流體流動平穩(wěn)和無渦流的區(qū)域?？傊?，在工藝流程上確定的取壓口位置應能保證測得所要選取的工藝參數。
二、應用場所
壓力變送器是工業(yè)實踐中為常用的一種傳感器，其廣泛應用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產自控、航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)。
壓力變送器有電動式和氣動式兩大類。電動式的統一輸出信號為0～10mA、4～20mA或1～5V等直流電信號。氣動式的統一輸出信號為20～100Pa的氣體壓力。1、應變片壓力變送器原理與應用
力學傳感器的種類繁多，如電阻應變片壓力變送器、半導體應變片壓力變送器、壓阻式壓力變送器、電感式壓力變送器、電容式壓力變送器、諧振式壓力變送器及電容式加速度傳感器等。
7、保證密封性，不應有泄漏現象出現，尤其是易燃易爆氣體介質和有毒有害介質但應用為廣泛的是壓阻式壓力變送器，它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。下面我們主要介紹這類傳感器。
在了解壓阻式壓力變送器時，我們首先認識一下電阻應變片這種元件。電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉換成為一種電信號的器件。它是壓阻式應變變送器的主要組成部分之一。電阻應變片應用多的是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種。通常是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產生力學應變基體上，當基體受力發(fā)生應力變化時，電阻應變片也一起產生形變，使應變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應變片在受力時產生的阻值變化通常較小，一般這種應變片都組成應變電橋，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轉換和CPU）顯示或執(zhí)行機構。
6、為保證壓力變送器不受被測介質高溫的影響，應加裝充滿液體的彎管裝置
三、金屬電阻應變片的內部結構
是電阻應變片的結構示意圖，它由基體材料、金屬應變絲或應變箔、絕緣保護片和引出線等部分組成。
2、 在安裝使用壓力變送器時需要對壓力變送器進行檢測，進行計量檢定，以防止壓力變送器在運輸途中損壞或震動，以破壞測量的準確度根據不同的用途，電阻應變片的阻值可以由設計者設計，但電阻的取值范圍應注意：阻值太小，所需的驅動電流太大，同時應變片的發(fā)熱致使本身的溫度過高，不同的環(huán)境中使用，使應變片的阻值變化太大，輸出零點漂移明顯，調零電路過于復雜。而電阻太大，阻抗太高，抗外界的電磁干擾能力較差。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。
四、電阻應變片的工作原理
金屬電阻應變片的工作原理是吸附在基體材料上應變電阻隨機械形變而產生阻值變化的現象，俗稱為電阻應變效應。金屬導體的電阻值可用下式表示：
式中：ρ——金屬導體的電阻率（Ω?cm2/m）
S——導體的截面積（cm2）
L——導體的長度（m）
7、保證密封性，不應有泄漏現象出現，尤其是易燃易爆氣體介質和有毒有害介質
壓力變送器在下列情況使用時應加附加裝置，但不應產生附加誤差，否則應考慮修正。（1） 為了保證壓力變送器不受被測介質侵蝕或粘度太大、結晶的影響，應加裝隔離裝置；（2）為了保證壓力變送器不受被測介質的急劇變化或脈動壓力的影響，加裝緩沖器。尤其在壓力劇增和壓力陡降，zui容易使壓力壓力變送器損壞報廢，甚至彈簧管崩裂，發(fā)生泄漏現象；（3）為了保證壓力變送器不受振動的影響，壓力壓力變送器應加裝減振裝置及固定裝置；（4）為了保證壓力變送器不受被測介質高溫的影響，應加裝充滿液體的彎管裝置；（5）的特殊壓力變送器，嚴禁他用，也嚴禁在沒有特殊可靠的裝置上進行測量，更嚴禁用一般的壓力表作特殊介質的壓力測量；（6）對于新購置的壓力檢測壓力變送器，在安裝使用之前，一定要進行計量檢定，以防壓力壓力變送器運輸途中震動、損壞或其它因素破壞準確度我們以金屬絲應變電阻為例，當金屬絲受外力作用時，其長度和截面積都會發(fā)生變化，從上式中可很容易看出，其電阻值即會發(fā)生改變，假如金屬絲受外力作用而伸長時，其長度增加，而截面積減少，電阻值便會增大。當金屬絲受外力作用而壓縮時，長度減小而截面增加，電阻值則會減小。只要測出加在電阻的變化（通常是測量電阻兩端的電壓），即可獲得應變金屬絲的應變情
8、注意保護變送器引出電纜
五、陶瓷壓力變送器原理及應用行壓力檢測，實際上需要一個測量系統來實現。要做到準確測量，除對壓力變送器進行正確選擇和檢定（校準）外，還必須注意整個系統的正確安裝。如果只是壓力變送器本身準確，其示值并不能完全代表被測介質的實際參數，因為測量系統的誤差并不等于壓力變送器的誤差。系統的正確安裝包括取壓口的開口位置、連接導管的合理鋪設和壓力變送器安裝位置的正確等。
抗腐蝕的壓力變送器沒有液體的傳遞，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個惠斯通電橋(閉橋)，由于壓敏電阻的壓阻效應，使電橋產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，標準的信號根據壓力量程的不同標定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和應變式傳感器相兼容。通過激光標定，傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補償0～70℃，并可以和絕大多數介質直接接觸。
陶瓷是一種公認的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動的材料。陶瓷的熱穩(wěn)定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度范圍高達-40～135℃，而且具有測量的高精度、高穩(wěn)定性。電氣絕緣程度>2kV，輸出信號強，長期穩(wěn)定性好。高特性，低價格的陶瓷傳感器將是壓力變送器的發(fā)展方向，在歐美有替代其它類型傳感器的趨勢，在也越來越多的用戶使用陶瓷傳感器替代擴散硅壓力變送器。
六、擴散硅壓力變送器原理及應用
工作原理
被測介質的壓力直接作用于傳感器的膜片上（不銹鋼或陶瓷），使膜片產生與介質壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，和用電子線路檢測這一變化，并轉換輸出一個對應于這一壓力的標準測量信號。
壓力變送器在安裝時請避免摔打、強烈沖擊壓力變送器在下列情況使用時應加附加裝置，但不應產生附加誤差，否則應考慮修正。（1） 為了保證壓力變送器不受被測介質侵蝕或粘度太大、結晶的影響，應加裝隔離裝置；（2）為了保證壓力變送器不受被測介質的急劇變化或脈動壓力的影響，加裝緩沖器。尤其在壓力劇增和壓力陡降，zui容易使壓力壓力變送器損壞報廢，甚至彈簧管崩裂，發(fā)生泄漏現象；（3）為了保證壓力變送器不受振動的影響，壓力壓力變送器應加裝減振裝置及固定裝置；（4）為了保證壓力變送器不受被測介質高溫的影響，應加裝充滿液體的彎管裝置；（5）的特殊壓力變送器，嚴禁他用，也嚴禁在沒有特殊可靠的裝置上進行測量，更嚴禁用一般的壓力表作特殊介質的壓力測量；（6）對于新購置的壓力檢測壓力變送器，在安裝使用之前，一定要進行計量檢定，以防壓力壓力變送器運輸途中震動、損壞或其它因素破壞準確度
