压力变送器是一种将压力转换成气动信号或电动信号进行控制和远传的设备。 它能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号（如4~20mADC等），以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。
压力变送器（图1）
压力变送器是工业实践中为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。
压力变送器有电动式和气动式两大类。电动式的统一输出信号为0～10mA、4～20mA或1～5V等直流电信号。气动式的统一输出信号为20～100Pa的气体压力。
压力变送器按不同的转换原理可分为力(力矩)平衡式、电容式、电感式、应变式和频率式等，下面简单介绍几种压力(差压)变送器的原理、结构、使用、检修和校验等知识。 [2]
压力变送器的主要作用把压力信号传到电子设备，进而在计算机显示压力其原理大致是：将水压这种压力的力学信号转变成电流（4-20mA）这样的电子信号压力和电压或电流大小成线性关系，一般是正比关系。所以，变送器输出的电压或电流随压力增大而增大由此得出一个压力和电压或电流的关系式压力变送器的被测介质的两种压力通入高、低两压力室，低压室压力采用大气压或真空，作用在δ元（即敏感元件）的两侧隔离膜片上，通过隔离片和元件内的填充液传送到测量膜片两侧。
压力变送器是由测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。当两侧压力不一致时，致使测量膜片产生位移，其位移量和压力差成正比，故两侧电容量就不等，通过振荡和解调环节。
压力变送器感受压力的电器元件一般为电阻应变片，电阻应变片是一种将被测件上的压力转换成为一种电信号的敏感器件。电阻应变片应用多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的黏合剂紧密地粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。
1、使用被测介质广泛，可测油、水及与316不锈钢和304不锈钢兼容的糊状物，具有一定的防腐能力；
2、高准确度、高稳定性、选用进口原装传感器，线性好，温度稳定性高；
3、体积小、重量轻、安装、调试、使用方便；
4、不锈钢全封闭外壳，防水好；
5、压力传感器直接感测被测液位压力，不受介质起泡、沉积的影响。
1、压力变送器具有工作可靠、性能稳定等特点；
2、专用V/I集成电路，外围器件少，可靠性高，维护简单、轻松，体积小、重量轻，安装调试极为方便；
3、铝合金压铸外壳，三端隔离，静电喷塑保护层，坚固耐用；
4、4-20mA DC二线制信号传送，抗干扰能力强，传输距离远；
5、LED、LCD、指针三种指示表头，现场读数十分方便。可用于测量粘稠、结晶和腐蚀性介质；
6、高准确度，高稳定性。除进口原装传感器已用激光修正外，对整机在使用温度范围内的综合性温度漂移、非线性进行精细补偿。
1．根据要测量压力的类型
压力类型主要有表压、绝压、差压等。表压是指以大气为基准，小于或大于大气压的压力；绝压是指以压力零位为基准，高于压力；差压是指两个压力之间的差值。
2．根据被测压力量程
一般情况下，按实际测量压力为测量范围的80%选取。
要考虑系统的大压力。一般来说，压力变送器器压力范围大值应该达到系统大压力值的1．5倍。一些水压和过程控制，有压力尖峰或者连续的脉冲。这些尖峰可能会达到“大”压力的5倍甚至10倍，可能造成变送器的损坏。连续的高压脉冲，接近或者超过变送器的大额定压力，会缩短变送器的实用寿命。但提高变送器额定压力会牺牲变送器的分辨率。可以在系统中使用缓冲器来减弱尖峰，这会降低传感器的响应速度。
压力变送器一般设计成能在2亿个周期中承受大压力而不会降低性能。在选择变送器时可在系统性能与变送器寿命之间找到一个折中的解决方案。
3．根据被测介质
按测量介质的不同，可分为干燥气体、气体液体、强腐蚀性液体、黏稠液体、高温气体液体等，根据不同的介质正确选型，有利于延长变送器的使用寿命。
4．根据系统的大过载
系统的大过载应小于变送器的过载保护极限，否则会影响变送器的使用寿命甚至损坏变送器。通常压力变送器的安全过载压力为满量程的2倍。
5．根据需要的准确度等级
变送器的测量误差按准确度等级进行划分，不同的准确度对应不同的基本误差限(以满量程输出的百分数表示)。实际应用中，根据测量误差的控制要求并本着使用经济的原则进行选择。
6．根据系统工作温度范围
测量介质温度应处于变送器工作温度范围内，如超温使用，将会产生较大的测量误差并影响变送器的使用寿命；在压力变送器的生产过程中，会对温度影响进行测量和补偿，以确保其受温度影响产生的测量误差处于准确度等级要求的范围内。在温度较高的场合，可以考虑选择高温型压力变送器或采取安装冷凝管、散热器等辅助降温措施。
7．根据测量介质与接触材质的兼容性
在某些测量场合，测量介质具有腐蚀性，此时需选用与测量介质兼容的材料或进行特殊的工艺处理，确保变送器不被损坏。
8．根据压力接口形式
通常以螺纹连接(M20×1．5)为标准接口形式。
9．根据供电电源和输出信号
通常压力变送器采用直流电源供电，提供多种输出信号选择，包括4～20mA．DC；、0～5V．DC、1～5V．DC、0～10mA．DC等，可以有232或485数字输出。
10．根据现场工作环境情况及其他
是否存在振动及电磁干扰等，选型时应提供相关信息，以便采取相应处理。在选型时，其他如电气连接方式等也可以根据具体情况予以考虑。
压力传感器使用过程应注意考虑下列情况：
1、防止变送器与腐蚀性或过热的介质接触；
2、防止渣滓在导管内沉积；
3、测量液体压力时，取压口应开在流程管道侧面，以避免沉淀积渣；
4、测量气体压力时，取压口应开在流程管道顶端，并且变送器也应安装在流程管道上部，以便积累的液体容易注入流程管道中；
5、导压管应安装在温度波动小的地方；
6、测量蒸汽或其它高温介质时，需接加缓冲管（盘管）等冷凝器，不应使变送器的工作温度超过极限；
7、冬季发生冰冻时，安装在室外的变送器必需采取防冻措施，避免引压口内的液体因结冰体积膨胀，导至传感器损坏；
8、测量液体压力时，变送器的安装位置应避免液体的冲击（水锤现象），以免传感器过压损坏；
9、接线时，将电缆穿过防水接头（附件）或绕性管并拧紧密封螺帽，以防雨水等通过电缆渗漏进变送器壳体内。
压力仪器仪表在国民经济的各个领域内都有着非常广泛的应用。在现代工业生产过程中，压力是一个非常重要的参数。压力、温度、流量一起并称为工业自动化控制三大要素。
因此，为保证压力变送器的合理、可靠应用，必须合理选型、正确安装。
压力变送器的选型
1、压力变送器要测量什么样的压力
先确定系统中测量压力的最大值，一般而言需要选择一个具有比最大值还要大1.5倍左右的压力量程的变送器。
这主要是在许多系统中，尤其是水压测量和加工处理中，有峰值和持续不规则的上下波动，这种瞬间的峰值能破坏压力传感器。
持续的高压力值或稍微超出变送器的标定最大值会缩短传感器的寿命，这样做还会使精度下降。于是可以用一个缓冲器来降低压力毛刺，但这样会降低传感器的响应速度。
所以在选择变送器时要充分考虑压力范围、精度与其稳定性。
2、什么样的压力介质
黏性液体、泥浆会堵上压力接口，溶剂或有腐蚀性的物质会不会破坏变送器中与这些介质直接接触的材料。
以上这些因素将决定是否选择直接的隔离膜及直接与介质接触的材料。
3、压力变送器需要多大的精度
决定精度的有，非线性，迟滞性，非重复性，温度、零点偏置刻度，温度的影响。但主要由非线性，迟滞性，非重复性，精度越高，价格也就越高。
4、变送器的温度范围
通常一个变送器会标定两个温确段，其中一个温度段是正常工作温度，另外一个是温度补偿范围，正常工作温度范围是指变送器在工作状态下不被破坏的时候的温度范围，在超出温度补偿范围时可能会达不到其应用的性能指标。
温度补偿范围是一个比工作温度范围小的典型范围。在这个范围内工作变送器肯定会达到其应有的性能指标。温度变从两方面影响着其输出，一是零点漂移，二是影响满量程输出。
如：满量程的 /-X%/℃，读数的 /-X%/℃，在超出温度范围时满量程的 /-X%，在温度补偿范围内时读数的 /-X%，如果没有这些参数，会导至在使用中的不确定性。
变送器输出的变化到度是由压力变化引起的，还是由温度变化引起的。温度影响是了解如何使用变送器时最复杂的一部分。
5、需要得到怎样的输出信号
mV、V、mA及频率输出数字输出，选择怎样的输出取决于多种因素，包括变送器与系统控制器或显示器间的距离，是否存在“噪声”或其他电子干扰信号，是否需要放大器，放大器的位置等。
对于许多变送器和控制器间距离较短的OEM设备采用mA输出的变送器较为经济而有效的解决方法。
如果需要将输出信号放大，采用具有内置放大的变送器。对于远距离传输或存在较强的电子干扰信号采用mA级输出或频率输出。
如果在RFI或EMI指标很高的环境中除了要注意到要选择mA或频率输出外还要考虑到特殊的保护或过滤器。
6、选择怎样的励磁电压
输出信号的类型决定选择怎么样的励磁电压。许多变送器有内置的电压调节装置，因此其电源电压范围较大。
有些变送器是定量配置，需要一个稳定的工作电压，因此，工作电压决定是否采用带有调节器的传感器，选择传送器时要综合考虑工作电压与系统造价。
7、是否需要具备互换性的变送器
确定所需的变送器是否能够适应多个使用系统。一般来讲这一点很重要，尤其是对于OEM产品。一旦将产品送到客户手中那么客户用来校准的花销是相当大的。
如果产品具有良好的互换性，那么即使改变所用的变送器也不会影响整个系统的效果。
8、变送器超时工作后需要保持稳定度
大部分变送器在经过超额工作后会产生“漂移”，因此很有必要在购买前了解变送器的稳定性，这种预先的工作能减少将来使用中会出现的种种麻烦。
9、变送器的封装
变送器的封装，往往容易忽略是它的机架，然而这一点在以后使用中会逐渐暴露出其缺点。
在选购变送器时一定要考虑到将来变送器的工作环境，湿度如何，怎样安装变送器，会不会有强烈的撞击或振动等。
压力变送器根据测量范围可分成一般压力变送器（0.001MPa～35MPa）和微差压变送器（0～1.5kPa），负压变送器三种；从精度角度来分类的话，因为我们国家标的精度就为0.5%。
所以近年来又可以分为高精度压力变送器（0.1%或0.2%或0.075%）和一般压力变送器（0.5%）。
一般来说，压力变送器主要由测压元件传感器（也称作压力传感器）、测量电路和过程连接件三部分组成。
它能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号（如4~20mADC等），以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。
在用于液体测量时即为压力式液体变送器，用于管道流量测量即为差压式流量变送器。
压力变送器具有独特的就地按钮盒背光液晶表头。通过就地按钮可进行各种功能组态，调零调满一次完成，可以加压或者不加压进行量程设置，组态数据可以锁定。
带背光的液晶表头克服了液晶指示在光线暗弱处不易读数的缺点，同时大窗口可指示带物理单位的压力值，电流值，百分比数值等。
压力传感器使用过程应注意考虑下列情况：
1、防止变送器与腐蚀性或过热的介质接触；
2、防止渣滓在导管内沉积；
3、测量液体压力时，取压口应开在流程管道侧面，以避免沉淀积渣；
4、测量气体压力时，取压口应开在流程管道顶端，并且变送器也应安装在流程管道上部，以便积累的液体容易注入流程管道中；
5、导压管应安装在温度波动小的地方；
6、测量蒸汽或其它高温介质时，需接加缓冲管（盘管）等冷凝器，不应使变送器的工作温度超过极限；
7、冬季发生冰冻时，安装在室外的变送器必需采取防冻措施，避免引压口内的液体因结冰体积膨胀，导至传感器损坏；
8、测量液体压力时，变送器的安装位置应避免液体的冲击（水锤现象），以免传感器过压损坏；
9、接线时，将电缆穿过防水接头（附件）或绕性管并拧紧密封螺帽，以防雨水等通过电缆渗漏进变送器壳体内。
压力变送器日常维护
1、检查安装孔的尺寸：如果安装孔的尺寸不合适，传感器在安装过程中，其螺纹部分就很容易受到磨损。
这不仅会影响设备的密封性能，而且使压力传感器不能充分发挥作用，甚至还可能产生安全隐患。
只有合适的安装孔才能够避免螺纹的磨损（螺纹工业标准1/2-20 UNF 2B），通常可以采用安装孔测量仪对安装孔进行检测，以做出适当的调整。
2、保持安装孔的清洁：保持安装孔的清洁并防止熔料堵塞对保证设备的正常运行来说十分重要。在挤出机被清洁之前，所有的压力变送器都应该从机筒上拆除以避免损坏。
在拆除传感器时，熔料有可能流入到安装孔中并硬化，如果这些残余的熔料没有被去除，当再次安装传感器时就可能造成其顶部受损。
清洁工具包能够将这些熔料残余物去除。然而，重复的清洁过程有可能加深安装孔对传感器造成的损坏。如果这种情况发生，就应当采取措施来升高传感器在安装孔中的位置。
3、选择恰当的位置：当压力传感器的安装位置太靠近生产线的上游时，未熔融的物料可能会磨损传感器的顶部；
如果传感器被安装在太靠后的位置，在传感器和螺杆行程之间可能会产生熔融物料的停滞区，熔料在那里有可能产生降解，压力信号也可能传递失真；
如果传感器过于深入机筒，螺杆有可能在旋转过程中触碰到传感器的顶部而造成其损坏。
一般来说，传感器可以位于滤网前面的机筒上、熔体泵的前后或者模具中。
4、仔细清洁；
在使用钢丝刷或者特殊化合物对挤出机机筒进行清洁前，应该将所有的传感器都拆卸下来。因为这两种清洁方式都可能会造成传感器的震动膜受损。
当机筒被加热时，也应该将传感器拆卸下来并使用不会产生磨损的软布来擦拭其顶部，同时传感器的孔洞也需要用清洁的钻孔机和导套清理干净。
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