压力变送器
压力是最常见的特性之一。我们经常通过感知压差来确定流体流量、液位和设备性能。压力变送器可用于测量绝对压力或表压。所有传感器都能感应到大气以上的压力。大多数,但不是全部,将测量低于大气(部分真空)的压力。大多数传感器既可用来测量静态压力,也可用来测量动态压力。压力传感和信号传输是通过多种方式完成的。对可用传感器类型的基本了解将使人们能够为给定的应用正确地选择压力传感器。压力传感器的类型和典型应用范围如表所示。在这节课中,我们将讨论压力测量的概述
要了解压力秤的基础知识,请单击下面的链接
//www.septentrion-design.com/basics-pressure-cales/
传感元件
压力变送器的传感元件将是某种形式的Bourdon管或隔膜。BOURDON管通常用于机械压力表。典型的Bourdon管是中空管,通常是大椭圆形横截面,具有“C”形状。管的端部通过连杆机构连接到指针。当施加压力时,管偏转。指针在校准拨号上注册压力。Bourdon管也可以采用螺旋或螺旋形状,使其更适合不同的压力范围。图描绘了各种形式的Bourdon管。虽然主要用于机械指示,但它也可用于传输电子信号波登管压力表是如何工作的?
另一种常见的压力传感器是隔膜。这是由夹在密封壳体中的薄膜组成的。膜的一边受到工艺压力的影响,而另一边受到参考压力的影响。如果这个参考压力是大气压力,传感器就会检测到一个压力表压力。在这种情况下,如果工艺压力高于大气,则连接到“高”端口。相反,如果工艺压力低于大气压力,则连接到低端口。另一方面,如果低端口连接进程低压,高端口连接进程高压,则传感器会感应到压差。如果参考
隔膜的侧面受到密封真空,传感器将检测绝对压力。链接是机械地向隔膜机械地组成,以便将传感器的移动传输到电子信号中。那里
是用于执行这一功能的各种电子传感器元件。
换能器元件
一种这样的换能器元件是应变计。基于应变仪设计的压力传感器被广泛使用测量传感器的隔膜的运动。它们经常用于窄跨度压力和差压测量。一种类型的应变仪由固定框架和可移动电枢组成,其附接到几根线元件。应变仪适用于导线元件的电阻随着拉伸而改变的原理。由于这种电阻变化非常小,所用的电子器件必须足够敏感以注册这些变化。检测这种电阻变化的最常用方法是通过使用惠斯通桥。惠斯通桥尤其适用,因为它易于补偿通过修剪电阻器(RM)的温度变化。图显示了应变计仪器的示意图。
电容式压力变送器
设计电容式压力装置,用于感测低绝对压力。它们可以设计为单板电容器或作为双板电容器。在每个中,使用高频振荡器对传感电极充电。在双板设计中,隔膜的运动导致装置的电容变化。电容的这种变化与压力直接相关。单板设计使用单板
隔膜的一侧。随着隔膜与施加压力移动,电容变化。在两个设计中,某种形式的桥接电路检测电容的变化。换能器元件被设计为输出标准过程信号。
电位压力传感器
电位压力换能器是由机械粘合的高质量可变电阻器组成的装置
到感知元素。当传感元件的位置随着施加的工艺压力而移动时,电阻成比例地变化。可变电阻通常是惠斯通电桥的一部分,它将测量电阻转换为校准的控制信号。虽然是一个非常简单和廉价的设备,它确实遭受温度误差和机械磨损。
振动线压换能器
另一种形式的换能器是振动线。该换能器与字符串仪器相同的原理工作;当放置在张力时,电线将以某种固有频率振动。在这种类型的换能器中,传感元件附接到导线并将其放在张力中。振荡器电路提供外部激励以迫使线在其自然频率下振动。拾取线圈感测到与所施加的工艺压力相关的这种频率。该换能器倾向于高度可重复和高度准确。因此,它是用于差压测量的优异换能器。它缺点是对外部振动和温度变化的致力易感性。它还表现出非线性输出。 These disadvantages are often countered by processing the signal through a microprocessor, making this an excellent choice for accurate and precise measurement.
压电式压力传感器
压电压力传感器用于测量动态压力,例如由冲击或振动产生的压力。其主要元素是石英晶体。当这种晶体受到压力时,它会产生一个
欧宝体育黑人么电信号与该压力成比例。然而,该信号衰变相当迅速,因此它不能用于静压的原因。由于它们产生了自己的电流,因此它们不需要外部电源。它们非常坚固耐用,非常快速地响应,但确实需要在安装中进行特别照顾。
线性变量变压器(LVDT)
另一类压力传感器基于使用电感,磁力磁阻或涡流。欧宝体育黑人么一旦最常见的是线性可变位移变压器(LVDT)。该单元通过在绝缘线圈的绕组内感测杆的位置来表示压力。如图所示,有线有三个线圈
在绝缘管内。AC电压施加到初级绕组。通过诱导次级绕组的压力传感器元件的移动,铁芯定位在初级绕组内。
杆的位置导致每个次级绕组中的不同电压。这是与施加的压力有关的这种差分电压。器件的灵敏度和分辨率随绕组的数量和初级线圈上的绕组数与次级线圈的绕组的比率变化。
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