差壓變送器工作原理

2025/8/4 15:41:20

工作原理

差壓變送器通常基于力平衡原理或電容原理來工作。

· 力平衡原理:當(dāng)被測介質(zhì)的壓力分別作用于變送器的正、負(fù)壓室時,會在敏感元件(如膜片)上產(chǎn)生一個差壓,該差壓使膜片產(chǎn)生位移,進而帶動與之相連的杠桿系統(tǒng),使力平衡機構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動作,通過電磁反饋裝置產(chǎn)生一個與差壓成正比的電流信號輸出。

· 電容原理:利用膜片兩側(cè)壓力差導(dǎo)致膜片發(fā)生位移,從而改變膜片與兩側(cè)固定電極之間的電容值,通過測量電容的變化來計算差壓值,并將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電信號輸出。

結(jié)構(gòu)組成

· 測量部分:主要包括敏感元件,如膜片、波紋管等,用于感受壓力差并將其轉(zhuǎn)化為機械位移或其他物理量的變化。例如,膜片式差壓變送器中的膜片,在差壓作用下會產(chǎn)生變形,其變形量與差壓大小成正比。

· 轉(zhuǎn)換部分:將測量部分得到的物理量變化轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電信號,如 4 - 20mA 直流電流信號或 0 - 10V 直流電壓信號等。這部分通常包含電子線路,用于對信號進行放大、處理和校準(zhǔn)。

· 顯示部分:一些差壓變送器配備有顯示裝置,可直接顯示測量得到的差壓值或相關(guān)的工程單位,方便現(xiàn)場操作人員查看。顯示方式可以是數(shù)字式或指針式。

特點

· 高精度:能夠精確測量微小的差壓變化,精度通常可達(dá)到 ±0.1% 或更高,適用于對測量精度要求較高的場合,如化工、制藥等行業(yè)的工藝控制。

· 穩(wěn)定性好:采用優(yōu)質(zhì)的材料和先進的制造工藝,具有良好的抗干擾能力和長期穩(wěn)定性,能夠在惡劣的工業(yè)環(huán)境下長期穩(wěn)定工作,減少了維護和校準(zhǔn)的頻率。

· 量程范圍寬:可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求,選擇不同的量程范圍,從幾毫米水柱到數(shù)千帕斯卡甚至更高的差壓測量范圍都有相應(yīng)的產(chǎn)品可供選擇。

· 可靠性高:具備多種保護功能,如過壓保護、過載保護、反極性保護等,能夠有效防止因操作不當(dāng)或外部異常情況對變送器造成損壞,提高了設(shè)備的可靠性和使用壽命。

應(yīng)用場景

· 流量測量:與節(jié)流裝置(如孔板、噴嘴等)配合使用,通過測量節(jié)流裝置前后的差壓來計算流體的流量。例如,在自來水廠的供水管道中,利用差壓變送器和孔板組合,可精確測量水的流量,以便對供水進行計量和監(jiān)控。

· 液位測量:用于測量容器內(nèi)液體的液位高度。通過測量液體底部和頂部的壓力差,并結(jié)合液體的密度等參數(shù),可計算出液位的高度。例如,在石油儲罐中,差壓變送器可以實時監(jiān)測液位變化,為油品的儲存和管理提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

· 壓力測量:可以測量兩點之間的壓力差,也可用于測量絕對壓力或表壓力。在一些需要精確控制壓力的工藝過程中,如電子芯片制造中的真空鍍膜工藝,差壓變送器可用于監(jiān)測和控制真空度,確保工藝的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量。

審核編輯(
王靜
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