擴散矽壓力變送器

擴散矽壓力變送器採用具有國際先進技術進口陶瓷感測器，再配以高精密電子元件，經嚴格要求的工藝過程裝配而成。壓力變送器與使用的常規壓力變送器相比,有兩個顯著不同的技術差別：一是測量元件採用新興的高精密陶瓷材料；二是測量元件內無中介液體，是完全固體的。

基本介紹

• 中文名：擴散矽壓力變送器
• 別稱：壓力感測器
• 測量範圍：-100KPa～60MPa
• 環境溫度：-40～70℃
• 材料：外殼為模壓鑄鋁
• 密封圈：丁晴橡膠、矽橡膠、氟橡膠

產品特點

壓力變送器主要特點抗過載和抗衝擊能力強，過壓可達量程的數倍，甚至用硬物直接敲打測量元件也不致使其損壞，且對測量精度毫無影響；

穩定性高，每年優於0.1%滿量程，這個技術指標已達到智慧型 型壓力儀表水平；溫度漂移小，由於取消了壓力測量元件中的中介液，因而感測器不僅獲得了很高的 測量精度，且受溫度梯度影響極小；

壓力變送器適用性廣、安裝維護方便、可任意位置安裝。

擴散矽壓力變送器 DATA-52系列

技術參數

壓力變送器主要技術指標

測量範圍：-100KPa～60MPa

精度等級：0.1級、0.2級、0.5級

環境溫度：-40～70℃

介質溫度：-40～125℃（溫度補償-20～80℃）

長期穩定性：優於0.1%F．S/年

工作電壓：12.5～36VDC -AC220v

輸出信號：4-20mA(二線制)0/1-5VDC(三線制)

量程遷移：可做標準量程10:1的遷移

震動影響：任意軸上，200Hz/g為0.01%F．S

變送器防護等級：IP65

防 爆：iaⅡCT4，本質安全型

關聯設備：LB802

材 料：外殼為模壓鑄鋁

膜片為96%氧化鋁陶瓷

過程連線件為316L不鏽鋼

密封圈：丁晴橡膠、矽橡膠、氟橡膠

·精度等級：0.25級基本誤差±0.25%

·非線性誤差：0.3級≤±0.3%FS

·滯後誤差：≤±0.3%FS

·輸出特性：

①0-10mA輸出，負載電阻0-15KΩ

②4-20mA輸出，負載電阻0-600Ω

③恆流輸出內阻大於10MΩ

④二線制4-20mA輸出：標準供電DC24V

·防爆標誌：（RPT-Ⅲ）：Exia Ⅱ CT4-6

◆擴散矽壓力變送器的特點

精度高，最高精度可達0.1%FS ，有外部零點及滿度調整可選，適合測量低壓量程 ，

過載壓力強。

主要技術指標

準確度	0.1%F·S 0.25%F·S 0.5%F·S
測量範圍	-95KPa~35MPa間任選
測量介質	液體、氣體、蒸汽
存貯溫度	-40℃~125℃
使用溫度	-10℃~80℃
防腐材料	316L不鏽鋼 陶瓷 聚四氟乙烯
溫度影響	<0.02%/℃
負載電阻	≤750Ω
過載能力	量程的1~2倍
機械保護	IP65
濕度	≤95%RH
輸出	二線制4~20mA DC
關聯設備	EXZ231B型安全柵
重量	<1Kg
零點溫度係數	小於0.02%/℃
滿程溫度係數	小於0.02%/℃
電源電壓	24V DC
防爆等級	iaⅡCT5
安裝位置	無影響

工作原理

把壓力信號傳到電子設備，進而在計算機顯示壓力

其原理大致是：

將水壓這種壓力的力學信號 轉變成電流（4-20mA） 這樣的電子信號

壓力和電壓或電流大小成線性關係，一般是正比關係。

所以，變送器輸出的電壓或電流 隨壓力增大而增大。

由此得出一個壓力和電壓或電流的關係式：

壓力變送器的被測介質的兩種壓力通入高、低兩壓力室，低壓室壓力採用大氣壓或真空，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。壓力變送器是由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，通過振盪和解調環節，轉換成與壓力成正比的信號。

擴散矽壓力變送器能與各種型號的動圈式指示儀、數字壓力表、電子電位差計配套使用，壓力變送器也能與各種自動調節系統或計算機系統配套使用。

工作原理

擴散矽壓力變送器通過壓力感測器把壓力信號變為電信號，再由前置放大器把此電信號放大濾波，送往CPU的A/D 轉換模組進行模擬量到數字量的變換，最後由CPU進行數據處理並顯示及PWM輸出。原理框圖如下：

被側介質---〉感測器---〉電子線路---〉輸出信號

被測介質的壓力直接作用於感測器的陶瓷/擴散矽膜片/上，使膜片產生與介質壓力成正比的微小位移，正常工作狀態下，膜片最大位移不大於0.025毫米，電子線路檢測這一位移量後，即把這一位移量轉換成對應於這一壓力的標準工業測量信號。超壓時膜片直接貼到堅固的陶瓷基體/擴散矽上，由於膜片與基體的間隙只有0.1毫米，因此過壓時膜片的最大位移只能是0.1毫米，所以從結構上保證了膜片不會產生過大變形，該感測器具有很好的穩定性和高可靠性。

產品選型

	壓力變送器
	代碼	感測器類型
A	乾式厚膜壓阻式陶瓷感測器
B	乾式厚膜電容式陶瓷感測器
	代碼	安裝方式
K	M20×1.5 內孔Ф11.4mm
A	NPT1/2 內孔Ф11.4mm
M	G 1/2 DIN16288
R	G 1/2 內孔Ф11.4mm
T	用戶特殊要求
	代碼	精度等級
E	0.5級
K	0.2級
M	0.1級
	代碼	顯示方式
N	無現場顯示
A	0-100%線性指針表頭顯示
	代碼	壓力類型
G	表壓
A	絕壓
	代碼	選項
B	本安防爆型，無為普通型
	0-60MPa

儀表選型

選型表：

無 S 代號 測量範圍

ABGAP-2400 0-6～40kPa

ABGAP-2500 0-40～250kPa

ABGAP-2600 0-0.16～1kPa

ABGAP-2700 0-0.4~2.50KPa

ABGAP-2800 0-1.6～10Mpa

代號 結 構 材 料

法蘭接頭 排氣/排液閥 隔離膜片 灌充液體

F22 316不鏽鋼 316不鏽鋼 316不鏽鋼 矽油

F23 316不鏽鋼 316不鏽鋼 哈氏合金C

F24 316不鏽鋼 316不鏽鋼 蒙乃爾

F25 316不鏽鋼 316不鏽鋼 鉭

F33 哈氏合金C 哈氏合金C 哈氏合金C

F35 哈氏合金C 哈氏合金C 鉭

F44 蒙乃爾 蒙乃爾 蒙乃爾

代號 選 件

M1 O～1 00%線性指示表

M2 數字顯示表頭

M3液晶顯示表頭

B1 管裝彎支架

B2 盤裝彎支架

B3 管裝平支架

D1 法蘭側面排氣/排液閥在上部

D2 法蘭側面排氣/排液閥在下部

E1 普通電纜接頭

E2 防爆電纜接頭

G1 腰形法蘭

G2 焊管接頭

d 隔爆

i 本安

變送器

擴散矽壓力變送器具有工作可靠、性能穩定、安裝使用方便、體積小、重量輕、性能價格比高等點，能在各種正負壓力測量中得到廣泛套用。擴散矽壓力變送器採用進口擴散矽或陶瓷芯體作為壓力檢測元件，感測器信號經高性能電子放大器轉換成0-10mA或4-20mA統一輸出信號。壓力變送器可替代傳統的遠傳壓力表，霍爾元件、差動變送器，並具有DDZ-Ⅱ及DDZ-Ⅲ型變送器性能。

擴散矽壓力變送器

產品優勢

模擬型特點

● 精度高

● 量程、零點外部連續可調

● 穩定性能好

● 正遷移可達500%、負遷移可達600%

● 二線制

● 阻尼可調、耐過壓

● 固體感測器設計

● 無機械可動部件、維修量少

● 重量輕（2.4kg）

● 全系列統一結構、互換性強

● 小型化（166mm總高）

● 接觸介質的膜片材料可選

● 單邊抗過壓強

● 低壓澆鑄鋁合金殼體

智慧型型特點：

●超級的測量性能，用於壓力、差壓、液位、流量測量

●數字精度：+（-）0.05%

●模擬精度：+（-）0.75%+（-）0.1%F.S

●全性能：+（-）0.25F.S

●穩定性：0.25% 60個月

●量程比：100：1

●測量速率：0.2S

●小型化（2.4kg）全不鏽鋼法蘭，易於安裝

●過程連線與其它產品兼容，實現最佳測量

●採用H合金護套的感測器（專利技術），實現了優良的冷、熱穩定性

●採用16位計算機的智慧型變送器

●標準4-20mA，帶有基於HART協定的數位訊號，遠程操控

●支持向現場匯流排與基於現場控制的技術的升級。

相關疑問

1、變送器要測量什麼樣的壓力：先確定系統中要確認測量壓力的最大值，一般而言，需要選擇一個具有比最大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。這主要是在許多系統中，尤其是水壓測量和加工處理中，有峰值和持續不規則的上下波動，這種瞬間的峰值能破壞壓力感測器，持續的高壓力值或稍微超出變送器的標定最大值會縮短感測器的壽命，然而，由於這樣做會精度下降。於是，可以用一個緩衝器來降低壓力毛刺，但這樣會降低感測器的回響速度。所以在選擇變送器時，要充分考慮壓力範圍，精度與其穩定性。

2、什麼樣的壓力介質：我們要考慮的是壓力變送器所測量的介質,黏性液體、泥漿會堵上壓力接口，溶劑或有腐蝕性的物質會不會破壞變送呂中與這些介質直接接觸的材料。以上這些因素將決定是否選擇直接的隔離膜及直接與介質接觸的材料。一般的壓力變送器的接觸介質部分的材質採用的是316不鏽鋼,如果你的介質對316不鏽鋼沒有腐蝕性,那么基本上所有的壓力變送器都適合你對介質壓力的測量.如果你的介質對316不鏽鋼有腐蝕性，那么我們就要採用化學密封,這樣不但起到可以測量介質的壓力,也可以有效的阻止介質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.

3、變送器需要多大的精度：決定精度的有，非線性，遲滯性，機電商務網 非重複性，溫度、零點偏置刻度，溫度的影響。但主要由非線性，遲滯性，非重複性，精度越高，價格也就越高。每一種電子式的測量計都會有精度誤差的,但是由於各個國家所標的精度等級是不一樣的,比如,中國和美國等國家標的精度是感測器在線性度最好的部分,也就是我們通常所說的測量範圍的10%到90%之間的精度;而歐洲標的精度則是線性度最不好的部分,也就是我們通常所說的測量反的0到10%以及90%到100%之間的精度.如歐洲標的精度為1%,則在中國標的精度就為0.5%.

4、變送器的溫度範圍：通常一個變送器會標定兩個溫度範圍，即正常操作的溫度範圍和溫度可補償的範圍。　正常操作溫度範圍是指變送器在工作狀態下不被破壞的時候的溫度範圍，在超出溫度補範圍時，可能會達不到其套用的性能指標。　溫度補償範圍是一個比操作溫度範圍小的典型範圍。在這個範圍內工作，變送器肯定會達到其應有的性能指標。溫度變從兩方面影響著其輸出，一是零點漂移；二是影響滿量程輸出。如：滿量程的+/-X%/℃，讀數的+/-X%/℃，在超出溫度範圍時滿量程的+/-X%，在溫度補償範圍內時讀數的+/-X%，如果沒有這些參數，會導至在使用中的不確定性。變送器輸出的變化到度是由壓力變化引起的，還是由溫度變化引起的，溫度影響是了解如何使用變送器時最複雜的一部分。

5、需要得到怎樣的輸出信號： mV 、V、 mA及頻率輸出數字輸出，選擇怎樣的輸出取決於多種因素，包括變送器與系統控制器或顯示器間的距離，是否存在“噪聲”或其他電子干擾信號。是否需要放大器，放大器的位置等。對於許多變送器和控制器間距離較短的OEM設備，採用mA輸出的變送器最為經濟而有效的解決方法，如果需要將輸出信號放大，最好採用具有內置放大的變送器。對於遠距離傳輸出或存在較強的電子干擾信號，最好採用mA級輸出或頻率輸出。如果在RFI或EMI指標很高的環境中，除了要注意到要選擇mA或頻率輸出外，還要考慮到特殊的保護或過濾器。(由於各種採集的需要,市場上壓力變送器的輸出信號有很多種,主要有4...20mA,0...20mA,0...10V,0...5V等等,但是比較常用的是4...20mA和0...10V兩種,在我上面舉的這些輸出信號中,只有4...20mA為兩線制,我們所說的輸出為幾線制不包含接地或禁止線,其他的均為三線制)

6、選擇怎樣的勵磁電壓：輸出信號的類型決定選擇怎么樣的勵磁電壓。許多放大變送器有內置的電壓調節裝置，因此其電源電壓範圍較大。有些變送器是定量配置，需要一個穩定的工作電壓，因此，能夠得到的一個工作電壓決定是否採用帶有調節器的感測器，選擇傳送器時要綜合考慮工作電壓與系統造價。

7、是否需要具備互換性的變送器：確定所需的變送器是否能夠適應多個使用系統。一般來講，這一點很重要。尤其是對於OEM產品。一旦將產品送到客戶手中，那么客戶用來校準的花銷是相當大的。如果產品具有良好的互換性，那么即使是改變所用的變送器，也不會影響整個系統的效果。

8、變送器逾時工作後需要保持穩定度：大部分變送器在經過逾時工作後會產生“漂移”，因此很有必要在購買前了解變送器的穩定度，這種預先的工作能減少將來使用中會出現的種種麻煩。

9、變送器的封裝：變送器的封裝，尤其往往容易忽略是它的機架，然而這一點在以後使用中會逐漸暴露出其缺點。在選購傳送器傳一定要考慮到將來變送器的工作環境，濕度如何，怎樣安裝變送器，會不會有強烈的撞擊或振動等。

10、在變送器與其它電子設備間採用怎樣的連線：是否需要採用短距離連線？若是採用長距離連線，是否需要採用一個連線器？

11、其他：我們確定上面的一些參數之後還要確認你的壓力變送器的過程連線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.

常見故障

1、安裝時應使變送器的壓力敏感件軸向垂直於重力方向， 如果安裝條件限制，則應安裝固定後調整變送器零位到標準值。

2、殘存的壓力釋放不出來，因此感測器的零位又下不來。排除此原因的最佳方法是將感測器卸下，直接察看零位是否正常，如果零位正常更換密封圈再試。

3、加壓變送器輸出不變化，再加壓變送器輸出突然變化，泄壓變送器零位回不去。 產生此現象的原因極有可能是壓力感測器密封圈引起的。

4、是否符合供電要求;電源與變送器及負載設備之間有無接線錯誤。如果變送器接線端子上無電壓或極性接反均可造成變送器無電壓信號輸出。

5、壓力感測器及變送器的外殼一般需接地，信號電纜線不得與動力電纜混合鋪設，感測器及變送器周圍應避免有強電磁干擾。感測器及變送器在使用中應按行業規定進行周期檢定。

6、用戶在選擇壓力感測器及變送器時，應充分了解壓力測量系統的工況，根據需要合理選擇，使系統工作在最佳狀態，並可降低工程造價。

7、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。

8、壓力變送器要求每周檢查一次，每個月檢驗一次，主要是清除儀器內的灰塵，對電器元件認真檢查，對輸出的電流值要經常校對，壓力變送器內部是弱電，一定要同外界強電隔開。