压力变送器是工业自动化领域中不可或缺的传感器,它能够将压力信号转换为电信号,方便后续测量和控制。为了帮助大家更好地理解压力变送器的原理、结构和应用,本文将以图解视频的形式,全面解析压力变送器的相关知识。
在深入了解压力变送器之前,我们需要先了解一些基本概念:
压力是指单位面积上所受到的垂直作用力。在国际单位制中,压力的单位是帕斯卡(Pa), commonly used units are also bar, MPa, psi, etc.
压力变送器是一种将压力信号转换为标准电信号(通常为4-20mA或0-10V)的装置。它主要由压力 sensing element、信号转换电路和外壳组成。
压力变送器根据不同的分类标准可以分为许多种类,例如:
按测量原理可分为: piezoresistive pressure transmitter, capacitive pressure transmitter, strain gauge pressure transmitter, etc. 按输出信号可分为: two-wire pressure transmitter, three-wire pressure transmitter, four-wire pressure transmitter, etc. 按应用场合可分为: general pressure transmitter, differential pressure transmitter, sanitary pressure transmitter, etc.不同类型的压力变送器工作原理有所不同,以下以**常用的 piezoresistive pressure transmitter 为例进行说明:
如视频所示,piezoresistive pressure transmitter 的核心部件是 piezoresistive pressure sensor。当压力作用于 sensor diaphragm 时,diaphragm 会发生微小形变。这种形变会被 piezoresistive material 感应到,并将其转换为电阻值的变化。信号转换电路会将电阻值的变化转换为相应的电流或电压信号输出。
压力变送器通常由以下几个部分组成:
接液部分是与被测介质直接接触的部分,通常由不锈钢等耐腐蚀材料制成。常见的有膜片、法兰等形式。
传感元件是将压力信号转换为电信号的关键部件,常见的有 piezoresistive, capacitive, strain gauge 等类型。
信号转换电路的作用是将传感器输出的微弱电信号放大、补偿和转换为标准的电流或电压信号。
外壳起着保护内部元件和提供安装接口的作用,一般由铝合金或不锈钢制成。
压力变送器应用非常**,涵盖了工业、农业、医疗、航空航天等各个领域。以下列举一些典型应用场景:
在石油、化工、电力等行业中,压力变送器被**应用于各种流体(如液体、气体、蒸汽)的压力测量和控制,例如管道压力监测、液位测量、流量控制等。
压力变送器在航空航天领域用于测量飞机、火箭等飞行器的飞行高度、速度、姿态等参数,对飞行安全至关重要。
在汽车领域,压力变送器被用于测量发动机进气压力、燃油压力、轮胎压力等,提高发动机燃烧效率和行车安全。
选择合适的压力变送器对于保证测量精度和系统可靠性至关重要。选择时需考虑以下因素:
选择合适的测量范围,过高或过低都会影响测量精度。
选择满足实际需求的精度等级,精度越高,价格越贵。
根据后续控制系统选择合适的输出信号类型,如4-20mA、0-10V等。
根据被测介质的温度、腐蚀性等特点选择合适的接液材料。
本文通过图解视频的形式,全面介绍了压力变送器的相关知识,包括基本概念、工作原理、结构组成、应用领域以及选型因素。希望通过本文的学习,能够帮助大家更好地理解和应用压力变送器,并为实际工作提供参考。