压力测量元件及变送器
压力变送器内部结结构
压力变送器内部结结构
压力变送器内部结构
压力变送器是一种传感器，它使用测量压力作为输入，并转换为电信号作为输出。
压力变送器的内部结构通常包括信号线、电阻式膜片、传感器等，它们共同起到提供可靠准确的压力测量的作用。
一般的压力变送器由以下几个部分组成：
1、信号线：信号线是用来将压力变送器的输出电信号传输给监测仪表的部件。
它采用的材料有普通线缆、高可靠度铜电缆、矿物油电缆、不锈钢线缆、硅橡胶电缆等。
2、电阻式膜片：电阻式膜片是指用来测量压力的部件。
电阻式膜片由导体片、阻碍片和膜片三部分组成，当受到压力的作用时，电阻式膜片的电阻值会发生变化，这样可以用电信号表示压力大小。
3、传感器：传感器是指将变化的压力反馈给监测仪表的部件。
压力变送器通常采用的传感器有温度传感器、液位传感器、硅片传感器、高温封装传感器等。
4、电子元件：电子元件是指负责处理压力变送器内部的信号传输，并产生输出电信号的部件。
压力变送器中所用的电子元件有变压器、变频器、放大器等。
这些部件组成的压力变送器可以精确测量不断变化的压力并将其转换为电信号，用于监测压力大小。
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压力变送器的作用和工作原理
压力变送器的作用和工作原理压力变送器是一种常见的工业自动化仪表，广泛应用于各个行业，起到了重要的作用。
它可以将被测介质的压力转换成标准信号，通过电气或电子系统进行处理和传输。
下面将从作用和工作原理两个方面来介绍压力变送器。
一、压力变送器的作用1. 测量和监控压力：压力变送器的主要作用是测量和监控压力。
在工业生产中，许多过程都需要对压力进行控制和监测，以确保生产的安全和稳定。
压力变送器可以将被测介质的压力转换为电信号，通过显示仪表或控制系统进行实时监测和控制。
2. 传输和转换信号：压力变送器可以将被测介质的压力信号转换为标准信号，如4-20mA电流信号或0-10V电压信号。
这些标准信号可以方便地进行传输和处理，使得压力数据能够被其他仪表或系统接收和处理。
二、压力变送器的工作原理压力变送器的工作原理基于压力的力学性质和电气原理。
下面以常见的压阻式压力变送器为例，介绍其工作原理。
1. 压阻式压力变送器的结构：压阻式压力变送器主要由感应元件和电路模块组成。
感应元件通常采用金属薄膜应变片或硅片，它们具有压力敏感性，能够随着被测介质的压力变化而发生形变。
电路模块负责将感应元件的形变转换为电信号。
2. 压力的测量原理：当被测介质施加压力时，感应元件会发生形变。
在压阻式压力变送器中，感应元件通常是一片金属薄膜应变片。
当介质压力作用在应变片上时，应变片会发生弯曲或拉伸，导致电阻值发生变化。
通过测量电阻值的变化，可以获得被测介质的压力信息。
3. 电信号的转换和传输：通过电路模块，将感应元件的电阻变化转换为标准信号。
常见的转换方式是将电阻变化转换为电流信号或电压信号。
转换后的信号可以方便地被其他仪表或系统接收和处理。
总结：压力变送器是一种重要的工业自动化仪表，具有测量和监控压力、传输和转换信号的作用。
其工作原理基于压力的力学性质和电气原理，通过感应元件和电路模块将被测介质的压力转换为电信号进行传输和处理。
压力变送器的应用广泛，为各个行业的生产过程提供了重要的支持和保障。
常见压力变送器及传感器的原理和分类
常见压力变送器/传感器的原理和分类压力变送器是一种把非电量转变成电信号的器件，变送器关键件主要包含：压力敏感部件、集成电路、结构件三部分。
压力敏感部件有溅射型、电阻应变型、扩散硅型、微熔型、蓝宝石型、陶瓷型等，在外加激励电压后，通过惠斯登测量原理输出电信号，达到测量介质压力的目的。
☆电阻应变压力变送器原理电阻应变型压力变送器关键器件是电阻应变片，它是一种将被测件上的应变变化，转换成为一种电信号的敏感器件。
通常是将应变片通过特殊的粘合剂紧密的粘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。
这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D 转换和CPU）、显示或执行机构。
☆陶瓷压力变送器原理压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯登电桥，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，根据压力量程的不同，标准的信号可标定为2.0 / 3.0 / 3.3mV/V 等，可以和应变式传感器相兼容。
通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，并可以和绝大多数介质直接接触。
☆扩散硅压力变送器原理被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上（不锈钢或陶瓷），使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器内部芯片的电阻值发生变化，利用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。
☆溅射薄膜压力变送器原理在高真空度中，利用磁控技术，将绝缘材料、电阻材料以分子形式淀积在不锈钢弹性膜片上，形成分子键合的绝缘材料薄膜和电阻材料薄膜，并与弹性不锈钢膜片融为一体，再经过光刻、调阻、温度补偿等工序，在弹性不锈钢膜片上形成牢固而稳定的惠斯登电桥，当被测介质压力作用于弹性不锈钢膜片时，惠斯登电桥则产生与压力成正比的电输出信号，将信号经过放大、调节等处理，再配以适当的结构，就成为各个应用领域的压力传感器和变送器。
压力变送器的原理和分类
压力变送器的原理和分类压力变送器是一种常用于工业自动化控制系统中的传感器设备，它能够将压力信号转换为标准的电信号输出，以实现对压力参数的测量、监测和控制。
本文将介绍压力变送器的基本原理和常见的分类。
一、压力变送器的原理1. 压力传感器原理压力传感器是压力变送器的核心部件，它通过感受被测介质的压力信号，将压力转换为电信号输出。
常见的压力传感器原理有压阻式、电容式和电感式等。
2. 传感器与变送器的结合传感器检测到的压力信号需要经过处理后才能输出为标准的电信号，以便与控制系统进行通信。
变送器的作用就是将传感器采集到的压力信号进行放大、线性化和隔离等处理，最终输出为标准的电信号。
二、压力变送器的分类根据测量原理和结构特点，压力变送器可分为以下几类：1. 压阻式压力变送器压阻式压力变送器采用特殊的压阻元件，当被测介质的压力作用于压阻元件时，其电阻值发生变化，通过对电阻值进行测量和处理，转换为相应的电信号。
它具有简单、可靠、价格较低等特点，广泛应用于工业控制和仪表领域中。
2. 容式压力变送器容式压力变送器采用能够随压力变化而发生形变的柔性膜片或隔膜作为感应元件，通过测量膜片或隔膜的形变程度来间接测量压力。
它具有高精度、高稳定性、抗冲击性好等特点，广泛应用于流量、液位等精密测量领域。
3. 振动式压力变送器振动式压力变送器利用悬挂在晶体上的微小质量块，并通过质量块在介质压力作用下发生的微小振动来检测压力变化。
它具有响应速度快、可测低压、不易受介质性质和温度影响等特点，广泛应用于石油、化工等工业领域。
4. 电容式压力变送器电容式压力变送器利用被测介质的压力改变感应电容器之间的电容值发生变化，通过测量电容值来间接测量压力。
它具有高精度、高稳定性、抗干扰能力强等特点，广泛应用于医疗、航空航天等领域。
5. 压电式压力变送器压电式压力变送器利用压电材料的压力感应特性，将被测介质的压力转换为相应的电荷输出或电压输出。
它具有体积小、抗振、可靠性高等特点，广泛应用于汽车、航空等领域。
压力变送器的原理和分类
压力变送器的原理和分类1. 压力变送器的原理压力变送器是一种用于测量、变换和传递压力信号的装置。
它利用一种传感元件，将被测压力转换为与压力成正比的电信号或气动信号。
主要原理包括弹簧变形原理、压力传感元件原理以及电气信号转换原理。
1.1 弹簧变形原理压力变送器中常用的弹簧原理是指通过受力后的弹性形变，将被测压力转换为推动位移或转动，从而产生输出信号。
它采用了恒力弹簧或恒位移弹簧，在压力作用下发生变形，从而产生变量输出。
1.2 压力传感元件原理压力传感元件是压力变送器的核心部件，常见的有电阻应变式压力传感器和膜片式压力传感器。
电阻应变式压力传感器利用应变电阻的改变来检测压力变化，膜片式压力传感器则利用薄膜受力变形来测量压力。
1.3 电气信号转换原理压力变送器将压力信号转换为电信号的过程称为电气信号转换。
常见的转换方式有电阻变化、电容变化以及电压输出等。
根据具体应用，可以选择相应的信号转换原理。
2. 压力变送器的分类压力变送器根据不同的工作原理、测量范围和应用场合，被分为多种分类。
下面将介绍常见的压力变送器分类。
2.1 绝对压力变送器绝对压力变送器能够测量相对于真空压力零点的绝对压力，常见的应用领域包括高海拔地区气压测量、空气质量检测等。
2.2 相对压力变送器相对压力变送器测量的是相对于大气压力的压力值。
它通常用于气体压力、液体压力等的测量。
2.3 差压变送器差压变送器能够测量两个系统之间的压力差值，常见的应用场景包括压力过滤检测、流体泵测压等。
2.4 电容式压力变送器电容式压力变送器利用电容的变化来测量压力。
它具有灵敏度高、响应速度快等优点，广泛应用于工业自动化控制领域。
2.5 振动式压力变送器振动式压力变送器利用振动频率的变化来测量压力，适用于高温、高粘度液体的测量，如油井压力、炼油压力等。
2.6 数字式压力变送器数字式压力变送器通过内部的处理单元将模拟信号转换为数字信号，具有高精度、抗干扰能力强等特点，广泛应用于工业控制系统中。
压力测量仪表有哪几种
用于压力测量的仪表种类很多，按其转换原理可大致分为以下几种。
1、液柱式压力表液柱式压力表是根据静力学原理，将被测压力转换成液柱高度来进行压力测量的。
这类仪表包括U形管压力计、单管压力计、斜管压力计等。
常用的测压指示液体有酒精、水、四氯化碳和水银。
这类仪表的优点是结构简单，反应灵敏，测量准确；缺点是受到液体密度的限制，测压范围较窄，在压力剧烈波动时，液柱不易稳定，而且对安装位置和姿势有严格要求。
一般仅用于测量低压和真空度，多在实验室中使用。
2、弹性式压力表弹性式压力表是根据弹性元件受力变形的原理，将被测压力转换成元件的位移来测量压力的。
常见的有弹簧管压力表、波纹管压力表、膜片（或膜盒）式压力表。
这类测压仪表结构简单，牢固耐用，价格便宜，工作可靠，测量范围宽，适用于低压、中压、高压多种生产场合，是工业中应用最广泛的一类压力测量仪表。
不过弹性式压力表的测量精度不是很高，且多数采用机械指针输出，主要用于生产现场的就地指示。
当需要信号远传时，必须配上附加装置。
3、压力传感器和压力变送器压力传感器和压力变送器是利用物体某些物理特性，通过不同的转换元件将被测压力转换成各种电量信号，并根据这些信号的变化来间接测量压力的。
根据转换元件的不同，压力传感器和压力变送器可分为电阻式、电容式、应变式、电感式、压电式、霍尔片等形式。
这类压力测量仪表的最大特点就是输出信号易于远传，可以方便地与各种显示、记录和调节仪表配套使用，从而为压力集中监测和控制创造条件。
在生产过程自动化系统中被大量采用。
扩展资料：用途：压力表可以指示、记录压力值，并可附加报警或控制装置。
仪表所测压力包括绝对压力、大气压力、正压力(习惯上称表压)、负压(习惯上称真空)和差压。
工程技术上所测量的多为表压。
压力的国际单位为帕，其他单位还有：工程大气压、巴、毫米水柱、毫米汞柱等。
压力是工业生产中的重要参数，如高压容器的压力超过额定值时便是不安全的，必须进行测量和控制。
压力变送器工作原理
压力变送器工作原理压力变送器是一种用于测量和转换压力信号的仪器，广泛应用于工业自动化控制系统中。
它能够将被测压力信号转换为标准的电流信号或电压信号，以便于监测、控制和记录。
1. 压力变送器的基本原理压力变送器的基本原理是利用力的传递和变换来实现压力的测量和转换。
它由感应元件、变送器和电路组成。
感应元件：压力变送器的感应元件通常采用压阻式或电容式传感器。
压阻式传感器是通过压阻材料的电阻值与压力之间的关系来实现压力测量的。
电容式传感器则是通过测量电容值与压力之间的关系来实现压力测量的。
这些感应元件能够将压力信号转换为电阻值或电容值。
变送器：变送器是压力变送器的核心部件，它负责将感应元件转换的电阻值或电容值转换为标准的电流信号或电压信号。
变送器通常采用电桥或电容变送器来实现。
电桥变送器是通过调节电桥的电阻值来实现电流信号的输出。
电容变送器则是通过调节电容值来实现电压信号的输出。
电路：电路是压力变送器的控制和处理部分，它可以根据需要对信号进行放大、滤波、线性化等处理。
电路还可以根据用户的要求进行输出信号的调节和校准。
2. 压力变送器的工作过程压力变送器的工作过程可以分为以下几个步骤：(1) 压力传感：被测介质的压力作用在感应元件上，使其发生变化。
(2) 信号转换：感应元件将压力信号转换为电阻值或电容值。
(3) 信号处理：电路对感应元件输出的信号进行放大、滤波、线性化等处理。
(4) 信号输出：经过处理后的信号被转换为标准的电流信号或电压信号，以便于监测、控制和记录。
3. 压力变送器的特点和应用压力变送器具有以下特点：(1) 高精度：压力变送器能够提供高精度的压力测量和转换。
(2) 宽测量范围：压力变送器可以适应不同的压力范围，从几毫巴到几百兆帕。
(3) 良好的稳定性：压力变送器具有良好的长期稳定性和重复性。
(4) 耐用性强：压力变送器通常采用不锈钢等材料制作，具有良好的耐腐蚀性和耐高温性。
(5) 易于安装和维护：压力变送器具有简单的结构和便于安装的特点，同时也易于维护和保养。
压力变送器和温度变送器的符号
文章标题：深度解析压力变送器和温度变送器的符号在工业自动化控制系统中，压力变送器和温度变送器是两种常见的传感器设备，它们在工艺控制和监测中起着至关重要的作用。
了解其符号标识对于工程师和技术人员来说至关重要。
本文将深入探讨压力变送器和温度变送器的符号，帮助读者更好地理解这两种设备的工作原理和使用方法。
一、压力变送器的符号1. 压力变送器的定义压力变送器是一种将被测压力转换成标准信号输出的变送器。
在控制系统中，它通过测量被测介质的压力，将其转换成标准的电信号，以实现对压力的测量、控制和调节。
2. 压力变送器的符号标识在工程图纸或控制系统图表中，压力变送器通常以标准的符号进行表示。
其符号主要包括压力测量元件、电气连接和输出等部分。
下面是压力变送器的典型符号标识：（1）压力测量元件表示在图中，压力变送器的压力测量元件通常以P表示，P下方常带有符号，表示压力的测量范围和单位。
P1表示1MPa的压力测量，P2表示2MPa的压力测量等。
（2）电气连接表示在图中，压力变送器的电气连接通常以符号表示。
常见的符号包括连接线、接地、输入电源和输出信号等。
连接线表示压力变送器的电气连接，接地表示地线连接，输入电源表示电源输入，输出信号表示标准信号输出等。
（3）输出表示在图中，压力变送器的输出通常以符号表示。
常见的符号包括4-20mA输出、0-10V输出等。
4-20mA表示标准的电流输出，0-10V表示标准的电压输出等。
二、温度变送器的符号1. 温度变送器的定义温度变送器是一种将被测温度转换成标准信号输出的变送器。
在工艺控制系统中，它通过测量被测介质的温度，将其转换成标准的电信号，以实现对温度的测量、控制和调节。
2. 温度变送器的符号标识在工程图纸或控制系统图表中，温度变送器通常以标准的符号进行表示。
其符号主要包括温度测量元件、电气连接和输出等部分。
下面是温度变送器的典型符号标识：（1）温度测量元件表示在图中，温度变送器的温度测量元件通常以T表示，T下方常带有符号，表示温度的测量范围和单位。
压力变送器的组成和测量原理图
压力变送器的组成和测量原理图作为一个转换为电信号的测量仪表，图1-2-1是压力变送器有一个基本的工作框图：压力传感器检测到压力后，输出一个电信号，这个信号可以是电压，也可以是频率或脉冲。
信号处理电路会把这个信号放大或者整形，若是智能变送器会把这个信号转换为数字量，进行非线性及温度的补偿，然后再转换为模拟量，送给变送输出部分，变成4～20mA电流信号。
若是非智能变送器，则直接把模拟的电信号送变送输出。
一般的变送器均为2线制仪表，即供电和测量信号的输出使用相同的2根导线。
图1-2-1压力变送器基本工作框图2.3压力传感器压力传感器的作用是将压力的物理信号转换为电信号。
通常使用的压力传感器主要有3类。
2.3.1陶瓷电容传感器以三氧化二铝陶瓷构成，当传感器感受压力后，两导电极板间距离发生变化，引起电容量发生变化。
通过振荡电路可以将这个电容变化转换为电压信号，就可以测量出电容量也就是压力大小。
陶瓷电容压力传感器的特点是热稳定性好，抗过载能力可达量程的百倍以上，没有液体传递压力，无任何填充液，不会产生工艺污染，因此在食品、医药等行业有着广泛的应用，加之是干式陶瓷膜片，也没有安装位置影响。
有的陶瓷压力传感器带有专用调理电路，可直接输出0.5~4.5V的电压信号。
虽然压力传感器的量程范围不同，但是输出信号的幅值都相同。
即0.5V对应传感器测量的最小压力，4.5V对应最大压力，其余中间各点与测量压力成线性关系。
例如，-0.1～１MPa的压力传感器，在压力为0时的理论输出为0.86V。
2.3.2金属电容差压传感器图1-2-2金属电容差压传感器罗斯蒙特公司使用金属电容传感器制成了1151差压变送器，现在国内很多厂家的差压变送器都是参考1151制造的。
金属电容差压传感器的原理是：被测介质的两种压力通入高、低两压力室，作用在敏感元件的两侧隔离膜片上，通过隔离片和元件内的填充的硅油传送到测量膜片两侧。
由测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器。
压力变送器分类介绍
压力变送器分类介绍压力变送器是一种常用的工业测量仪表，用于将被测压力转换为标准信号输出，通常为电流信号（如4-20mA）或电压信号（如0-5V）。
根据不同的工作原理和结构特点，压力变送器可以分为多种不同的分类。
以下将介绍常见的几种压力变送器分类。
1.基于应变片原理的压力变送器：基于应变片原理的压力变送器是一种使用金属应变片的变送器。
当外部压力作用在应变片上时，应变片产生应变，应变产生的电阻变化通过电路传感进行放大，并转换为标准电信号输出。
这种压力变送器具有高精度、高稳定性和良好的线性特性，广泛应用于高精度压力测量。
2.基于薄膜片原理的压力变送器：基于薄膜片原理的压力变送器使用金属或陶瓷薄膜片作为敏感元件。
当外部压力作用在薄膜片上时，薄膜片发生形变，使电阻发生改变，并通过电路传感进行放大，转换为标准电信号输出。
这种压力变送器结构简单，体积小巧，适用于需要小尺寸和轻量化的应用场合。
3.基于压电元件原理的压力变送器：基于压电元件原理的压力变送器使用压电材料作为敏感元件。
当外部压力作用在压电材料上时，压电材料发生压电效应，产生电荷或电压信号。
这种压力变送器具有快速响应、高频测量、高温稳定性等优点，常用于动态压力测量和特殊环境测量。
4.基于电容原理的压力变送器：基于电容原理的压力变送器使用电容传感器测量被测介质的压力。
当外部压力作用在电容传感器上时，电容的值发生变化，并经过信号处理电路转换为标准电信号输出。
这种压力变送器具有高精度、高灵敏度、低功耗等优点，广泛应用于精密测量和自动控制领域。
以上是常见的四种压力变送器分类，每种类型的压力变送器都有其特点和适用范围。
在选择压力变送器时，需要根据具体的测量要求和工作环境来确定最合适的类型。
此外，还需考虑价格、可靠性、维护要求等因素，以确保选择到最适合的压力变送器。
仪表知识
压力表的选用
2、测量范围的确定 为了保证弹性元件能在弹性变形的安全范围内可靠地工作，在选择压力表量程 时，必须根据被测压力的大小和压力变化的快慢，留有足够的余地，因此， 压力表的上限值应该高于工艺生产中可能的最大压力值。根据“化工自控设 计技术规定”，在测量稳定压力时，最大工作压力不应超过测量上限值的 2/3；测量脉动压力时，最大工作压力不应超过测量上限值的1/2；测量高压 时，最大工作压力不应超过测量上限值的3/5。一般被测压力的最小值应不 低于仪表测量上限值的1/3。从而保证仪表的输出量与输人量之间的线性关 系. 提高仪表测量结果的精确度和灵敏度。 根据被测参数的最大值和最小值计算出仪表的上、下限后、不能以此数值直接 作为仪表的测量范围。我们在选用仪表的标尺上限值时，应在国家规定的标 准系列中选取。中国的压力表测量范围标准系列有：-0.1-0.06,0.15;01,1.6,2.5,4,6,10X10“ MPa（其中n为自然整数.可为正、负值）。 3、精度等级的选取 根据工艺生产允许的最大绝对误差和选定的仪表最程、计算出仪表允许的最大 引用误差，在国家规定的精度等级中确定仪表的精度。一般来说，所选用的 仪表越精密，则测量结果越精确、可靠。但不能认为选用的仪表精度越高越 好，因为越精密的仪表一般价格越贵，操作和维护越费事。因此，在满足工 艺要求的前提下，应尽可能选用精度较低、价廉耐用的仪表。
真空压力表用于测量对钢，铜及铜合金无腐蚀作用，无爆炸危险 的不结晶，不凝固的液体，气体或蒸汽介质的压力或负压。耐震 真空压力表表用于振动和压力有波动下，测量无腐蚀，无结晶的 介质的负压。电接点压力真空表和电接点真空表用于对铜及铜合 金无腐蚀作用，无爆炸危险的非结晶、不凝固的液体，气体等介 质的（压力）和负压的测量，当压力达到预定值时，借助接点装 置，能接通或断开控制电路，同时发出电信号。 真空压力表的分类： 真空压力表是以大气压力为基准，用于测量大于和小于大气压力 的仪表。
常见压力变送器的原理及其应用
常见压力变送器的原理及其应用一、压力变送器的原理压力变送器是一种测量压力并将其转换为电信号的装置。
它通常包括传感器、信号转换器和输出电路三部分。
具体来说，压力变送器的工作原理如下：1.传感器：压力传感器通常由弹性元件和传感器模块组成。
当被测压力作用在弹性元件上时，弹性元件会发生形变。
传感器模块通过检测弹性元件的形变来获取压力信息。
2.信号转换器：传感器模块将检测到的压力信号转换为标准的电信号，如电压或电流信号。
信号转换器通常包括放大、滤波和线性化等环节，以确保输出信号的准确性和稳定性。
3.输出电路：将信号转换器输出的电信号经过进一步处理后，可用于显示、记录或传输。
输出电路通常包括补偿、校准和隔离等功能，以满足不同应用场景的需求。
二、常见压力变送器的应用压力变送器在工业自动化领域广泛应用，下面列举了几个常见的应用场景：1. 工业过程控制•控制和监测压力变送器常用于工业过程控制系统中。
通过测量和控制管道系统、压力容器和设备中的压力，可以确保工艺过程的稳定性和安全性。
例如，在油气开采中，压力变送器可用于监测井口的压力，以控制油井的产量和保持井口安全。
2. 液位测量•压力变送器可以通过测量液体对容器底部的压力来实现液位的测量。
这种方法特别适用于高温、高粘度或腐蚀性液体的测量。
压力变送器可以应用于化工、石油、水处理等领域的储罐、槽或管道系统中。
3. 气体流量测量•压力变送器可以通过测量气体在管道中的压力变化来实现气体流量的测量。
结合其他参数，如温度和密度，可以计算出气体流量。
这种测量方法广泛应用于空压机、燃气管道和空气处理系统等领域。
4. 汽车制造•压力变送器在汽车制造过程中起着重要作用。
例如，在制动系统中，压力变送器用于测量制动液的压力，以确保制动系统的正常工作。
在发动机系统中，压力变送器用于监测燃油压力，以确保燃油供应的稳定性和准确性。
5. 空调与供热系统•压力变送器在空调和供热系统中可以得到广泛应用。
压力变送器的种类 压力变送器常见问题解决方法
压力变送器的种类压力变送器常见问题解决方法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掌控和远传的设备。
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变化成标准的电信号（如4～20mADC等），以供应指示报警仪、记录仪、调整器等二次仪表进行测量、指示和过程调整。
基本介绍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、管道等浩繁行业。
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、检修和校验等学问。
压力变送器的紧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变化成电流（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，低压室压力接受大气压或真空，作用在元（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构成一个电容器。
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。
压力变送器是一种用于测量工艺管道或罐体中气体、液体或蒸汽等液位的压力差，并将通过数据的转换、开方将测量的差压值转换成电流信号输出。
在日常的操作使用当中，总是避开不了会显现这样那样的故障情况。
面对压力变送器的故障现象，我们该如何解决呢。
（1）调查法：回顾故障发生前的打火、冒烟、异味、供电变化、雷击、潮湿、误操作、误维护和修理。
压力变送器的类型
压力变送器的类型
压力变送器的类型有许多种类，下面是一些常见的类型：
1. 电阻式压力变送器：利用电阻应变效应来测量压力的变化，常见的类型有金属薄膜压力变送器和硅压阻式压力传感器。
2. 容积式压力变送器：利用压力将其传感元件中的容积改变来测量压力的变化，常见的类型有波纹管式压力变送器和弹性元件式压力变送器。
3. 振动式压力变送器：利用压力的变化使振动频率或振动振幅发生变化来测量压力的变化，常见的类型有陶瓷谐振式压力传感器和石英晶体式压力传感器。
4. 光纤式压力变送器：利用光纤传感技术来测量压力的变化，通过光纤的弯曲或拉伸程度来检测压力的大小。
5. 压电式压力变送器：利用压电效应将压力转化为电荷来测量压力的变化，常见的类型有石英压电式压力传感器和聚合物压电式压力传感器。
这些类型的压力变送器在不同的应用场景中有各自的优势和适用性，具体选择哪种类型的压力变送器取决于具体的使用要求和环境条件。
压力变送器工作原理
压力变送器工作原理压力变送器是一种常用的传感器，用于测量液体、气体或蒸汽的压力，并将压力信号转换成标准的电信号输出。
本文将详细介绍压力变送器的工作原理。
一、传感器原理1.1 压力传感器：压力传感器是压力变送器的核心部件，通过压力传感器来感知被测介质的压力变化。
1.2 敏感元件：压力传感器内部通常装有敏感元件，例如压阻式、电容式、热敏电阻式等，用来将压力信号转换成电信号。
1.3 信号处理电路：压力传感器输出的电信号经过信号处理电路进行放大、滤波、线性化等处理，以确保输出信号的稳定性和准确性。
二、工作原理2.1 压力传感器感应：当被测介质的压力作用在压力传感器上时，压力传感器内部的敏感元件会受到压力的影响而产生变化。
2.2 电信号输出：敏感元件产生的变化会被转换成电信号，经过信号处理电路处理后输出。
2.3 输出信号：压力变送器输出的电信号通常为标准的模拟信号（如4-20mA、0-5V等）或数字信号，可以直接连接到控制系统或数据采集设备。
三、工作原理分析3.1 压阻式压力传感器：压阻式压力传感器是利用压阻效应来感应压力变化的，其输出信号与压力成正比。
3.2 电容式压力传感器：电容式压力传感器利用电容的变化来感应压力变化，其输出信号与压力成反比。
3.3 热敏电阻式压力传感器：热敏电阻式压力传感器利用热敏电阻的温度变化来感应压力变化，其输出信号与压力成正比。
四、应用领域4.1 工业自动化：压力变送器在工业自动化领域广泛应用，用于监测管道、容器等设备的压力变化。
4.2 石油化工：在石油化工行业，压力变送器用于监测油气管道、储罐等设备的压力情况。
4.3 汽车工业：汽车领域中，压力变送器被广泛应用于发动机、变速箱等部件的压力监测。
五、总结5.1 压力变送器是一种重要的传感器设备，通过测量压力变化实现对被测介质的监测和控制。
5.2 不同类型的压力传感器采用不同的工作原理，可以根据具体应用场景选择合适的压力变送器。
熔体式压力变送器工作原理
熔体式压力变送器工作原理【摘要】熔体式压力变送器是一种常用的压力传感器，本文通过介绍熔体式压力变送器的组成结构、工作过程、原理分析、应用范围以及优缺点，揭示了其工作原理。
熔体式压力变送器通过测量压力造成的变形，将信号传递给控制系统，实现对压力的监测和控制。
其主要优点是精度高、稳定性好，但在高温、腐蚀环境下可能存在一些缺点。
文章强调了熔体式压力变送器工作原理在工业生产中的重要性，展望了其未来的发展前景。
熔体式压力变送器是一种十分重要的压力传感器，对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。
【关键词】熔体式压力变送器、工作原理、组成结构、工作过程、原理分析、应用范围、优缺点、重要性、发展前景、总结1. 引言1.1 熔体式压力变送器工作原理熔体式压力变送器是一种常用的压力测量仪器，其工作原理是利用物质的熔融性质来完成压力信号的传递。
在熔体式压力变送器中，一个金属纱线或薄片被置于两个绝缘材料之间，形成一个密封的腔室。
当受到压力作用时，膨胀的物质将导致密封材料变形，使纱线或薄片受到力的作用而熔化。
通过测量熔化时的温度或电阻值的变化，可以确定被测压力的大小。
熔体式压力变送器的工作原理可以简单描述为压力作用引起膨胀变形，进而使纱线或薄片熔化，通过测量熔化温度或电阻值变化来获取被测压力值。
这种工作原理在实际应用中具有很高的准确性和稳定性，因此被广泛应用于工业生产、科研实验等领域。
通过深入了解熔体式压力变送器的工作原理，我们可以更好地掌握其使用方法和维护技巧，确保其正常运行和准确测量压力的能力。
2. 正文2.1 熔体式压力变送器的组成结构熔体式压力变送器是一种常用于工业自动化领域的压力测量仪器，其主要由以下几个组成部分构成：1. 压力测量元件：压力测量元件是熔体式压力变送器的核心部件，其作用是将受压介质的压力转化为力，再将力转化为位移。
常见的压力测量元件有弹簧管、弹簧片等，其选用要根据具体的工作环境和要求来进行。
2. 可调参数部件：熔体式压力变送器通常可以通过调节某些参数来实现对压力测量范围的调整，这些参数部件包括零点调整、灵敏度调整等，通过对这些参数的调节可以使压力变送器达到更精准的测量效果。
压力变送器
压力变送器压力变送器（pressuretransmitter）是指以输出为标准信号的压力传感器，是一种接受压力变量按比例转换为标准输出信号的仪表。
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变化成标准的电信号（如4～20mADC等），以供应指示报警仪、记录仪、调整器等二次仪表进行测量、指示和过程调整。
目录进展趋势进展历史使用说明安装说明选型规定重要性能工作原理基本介绍进展趋势当今世界各国压力变送器的讨论领域非常广泛，几乎渗透到了各个行业，但归纳起来重要有以下几个趋势：1、智能化：由于集成化的显现,在集成电路中可添加一些微处理器,使得变送器具有自动补偿、通讯、自诊断、逻辑判定等功能。
2、集成化：压力变送器已经越来越多的与其它测量用变送器集成以形成测量和掌控系统。
集成系统在过程掌控和工厂自动化中可提高操作速度和效率。
3、小型化：市场对小型压力变送器的需求越来越大，这种小型变送器可以工作在极端恶劣的环境下，并且只需要很少的保养和维护，对四周的环境影响也很小，可以放置在人体的各个紧要器官中收集资料，不影响人的正常生活。
4、标准化：变送器的设计与制造已经形成了肯定的行业标准。
5、广泛化：压力变送器的另一个进展趋势是正从机械行业向其它领域扩展，例如:汽车元件、医疗仪器和能源环境掌控系统。
进展历史压力变送器是很多工业设备中用以掌控工业过程和压力变化的紧要原件。
压力变送器用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力，然后将压力信号变化成4～20mADC信号输出。
压力变送器分电容式压力变送器和扩散硅压力变送器，陶瓷压力变送器，应变式压力变送器等。
压力变送器是直接与被测介质相接触的现场仪表，常常在高温低温腐蚀振动冲击等环境中工作。
在石油、化工、电力、钢铁、轻工等行业的压力测量及现场掌控中应用特别广泛。
压力变送器的进展大体经过了四个阶段：1、早期压力变送器采纳大位移式工作原理，如曾大量生产的水银浮子式差压计及膜盒式差压变送器，这些变送器精度低且笨重。
压力变送器
压力变送器一般意义上的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。
压力变送器根据测压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），负压变送器三种压力变送器,压力传感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，转换成与压力成正比的信号。
扩散硅压力变送器扩散硅压力变送器具有工作可靠、性能稳定、安装使用方便、体积小、重量轻、性能价格比高等点，能在各种正负压力测量中得到广泛应用。
采用进口扩散硅或芯体作为压力检测元件，传感器信号经高性能电子放大器转换成0-10mA或4-20mA统一输出信号。
可替代传统的远传压力表，霍尔元件、差动变送器，并具有DDZ-Ⅱ及DDZ-Ⅲ型变送器性能。
能与各种型号的动圈式指示仪、数字压力表、电子电位差计配套使用，也能与智能调节仪或计算机系统配套使用。
概述扩散硅变送器选用进口扩散硅压力芯片制成，当外界液位发生变化时，压力作用在不锈钢隔离膜片上，通过隔离硅油传递到扩散硅压力敏感元件上引起电桥输出电压变化，经过精密的补偿技术、信号处理技术、转换成标准的电流信号。
压力测量元件与变换器
7、在相同条件下，椭圆形弹簧管越扁宽，则它的管端位移越大，仪表也越灵敏。 答案：正确
例：有一块测量范围０～１０ＭＰａ，表盘上标注精度为１．０级的压力 表．在用压力校验仪校验时，读得６ＭＰａ刻度时的数值如下，问该表 在该点上是否合格？
上升时，标准表读数６，被校表读数６．０６，轻敲被校表后位移 ０．０５；
会变的，在大气下弹簧管压力表测的是表压，如放到 真空中，则测的就是绝对压力了，指示为P+P大气压 例2：什么叫绝对压力、大气压、表压及真空度?
答案：绝对真空下的压力称为绝对零压，以绝对零为基准 来表示的压力叫绝对压力。表压是以大气压为基准来表示 的压力，所以它和绝对压力正好相差一个大气压 （0.1MPa）如果被测流体的绝对压力低于大气压，则压 力表所测得的压力为负压，其值称为真空度。
大气力随各在区的海拨高度的增加而减少。 标准大气压（物理大气压），通常指纬度为 45度的海平面上的大气压；相当于0℃时 760mmHg柱产生的压力（101325） 太原地区的大气压为92.7KPa
表压力：以大气压力为基准的压力；
绝对压力：以绝对零压为基准来表示的 压力；
负压（真空度）：绝对压力低于大气压 力，即表压力所测压力为负压，其值称 为真空度。
检测系统的构成
被 测 参 数
敏
信
感
号
元变件ຫໍສະໝຸດ 换信 号 传 输信 号 测 量
显示 记录 控制
A/D
PLC
+
-
压力测量
压力测量是保证生产工艺过程正常进行， 达到优质、高产、安全、低消耗所必须的 手段；
压力测量仪表有压力计、压力表、压 力变送器和压力开关等。
根据生产工艺过程的不同要求，具有 指示、记录和远传变送、报警、调节等功 能。
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• 根据国际制单位，压力单位为帕斯卡，简称帕(Pa)。
•
1Pa=1N/m2
压力单位换算表
•
• 压 力 帕/Pa 工程大气 物理大气 汞柱
单位
压kgf/cm2 压atm /mmHg
水柱/mH2O 磅/英寸2 lb/ in2
Pa
1
1.0197*10-5 9.869*10-6 7.501*10-3 1.0197*10-4 1.450*10-4
弹性元件
• C.波纹管式 弹性元件
2.弹簧管压力表
测量原理:
弹簧管1是压力计的测量元件。图中所示为单圈弹簧管，它 是一根弯成2700圆弧的椭圆截面的空心金属管。管子的自由端 B封闭，管子的另一端固定在接头9上。当通入压力p后，由于 椭圆形截面在压力的p作用下将趋于圆形,使弹簧管的自由B端 产生位移,且与输入压力的大小成正比.所以只要测得点B的位移 量,就能反映压力p的大小.
表压、真空度、 绝对压力
表压: p表压 = p绝对压力 - p大气压力 大气压力线 •真空度(被测压力低于大气压): p真空度 = p大气压力 - p绝对压力
绝对压力的零线
压力表的分类
• Ⅰ. 按测压范围分 • Ⅱ.按测压原理分
• 一.液柱式压力计 • 二.弹性式压力计
弹性元件 弹簧管压力表 膜片式压力表 霍尔片式弹簧管远传压力表
指示所受压力的大小。
弹簧管测压原理 的计算
• 上图中：
Ａ－弹簧管的固定端；Ｂ－弹簧管的自由端；Ｏ－弹簧管中心轴
－弹簧管中心角的初始值；
－中心角的变化量；
ｒ、Ｒ－弹簧管弯曲圆弧的内、外半径；
ａ、ｂ－弹簧管椭圆截面的长、短半轴。
• 弹簧管内部受压后（管内压力比管外压力大），其椭 圆形截面将趋向于变成圆形，但内外圆弧的弧长不会
•1-弹簧管; 2-拉杆; 3-扇形齿轮; 4-中心齿轮; 5-指针; 6-面板; 7-游丝; 8-调节螺钉; 9-接头
弹簧管压力表结构示意图
单 圈 弹 簧 管
弹簧管测压工作原 理
•
图2-1 弹簧管的测压原理
图2-2 传动放大机构原理
•
将弹簧管受压后自由端产生的位移进行放大、并
将线位移变换为角位移，推动同轴指针发生偏转，从而
kgf/cm2 atm mm Hg ｍ H2O lb/ in2 bar
9.807 *104
1.0133 *105
1.3332 *102
9.806 *103
6.895 *103
1*105
1 1.0332 1.3595*10-3 0.1000 0.07031 1.0197
0.9678
1
1.3158 *10-3 0.09678
将上式变换，得到：
• 因此：弹簧管原来的中心角越大，其灵敏度越高； 而短半轴ｂ越小，中心角的变化量将越大，即在相同 的中心角下，短半轴越小越灵敏。
3.膜片式压力表
• 隔膜压力表
表
霍尔片：半导体材料制成的薄片，电子在其内可以不均匀 分布。
霍尔效应：自由电子在霍尔片中运动时，如果受到电磁力 的作用，其运动轨迹将发生偏移，造成霍尔片的一个端 面上有电子积累，另一个端面上有正电荷过剩，形成电 位差－－霍尔电势。
压力测量元件及变送器
2020年4月26日星期日
第一节.压力测量 及其变送
压力：指均匀垂直的作用于单位面积上的力。 在化学反应过程中，压力既能影响物料平衡，也影响
化学反应速度，所以，压力的测量与控制，对保证生产 过程正常进行，达到高产、优质、低消耗和安全是十分 重要的。
•压力可用公式表示为：
•（p 表示压力，F 表示垂直作用力，S 表示受力面积）
电信号传输
的砝码
细类 特点 精度等级
U形管、倾斜 式、杯式、补 偿式
结构简单、使 用方便测量范 围窄(低压真空 )精度＝ｆ（毛
细管、密度、视 角）
0.02、0.05、 0.2、0.1、1 、1.5
弹簧管(单圈、多 圈)、膜片式、膜 盒式、波纹管式 、板簧式
简单方便安全 价廉；测量使 用范围宽；可 与附件构成远 传仪表
0.06805
0.9869
735.6 760 1 73.55 51.71 750.1
10.00 10.33 0.0136 1 0.7031 10.197
14.22 14.70 1.934*10-2 1.422 1 14.50
巴 /bar
1*10-5
0.9807
1.0133
1.3332 *10-3 9.806* 10-2 6.895* 10-2 1
一等、二等、三等 0.02、0.05、0.2
各种气体减压表
一、液柱式压力 计
• 工作原理：
•
•
连续的液体柱具有静压: P = k * h
• 分类：
•
U形管、倾斜式、杯式、补偿式
特点
•
结构简单、使用方便，测量范围窄(低压真空)，
•
精度＝ｆ（毛细管、密度、视角）
测量范围
•
0～0.26ＭＰａ、±3.3ＫＰａ～±0.1ＭＰａ
一般：1、1.5、2.5 精密：0.1、0.25、 0.4、0.6
霍尔片式、电阻 式、电容式、应 变片式、力矩平 衡式 输出为电信号， 方便传输和处理 ；适用范围广、 发展迅速
0.2～1.5
单活塞式、双活塞 式
测量精度高，可达 0.05～0.02％；精 度受浮力、温度、 重力加速度影响； 结构复杂、价格贵
• 三.气动式压力变送器 • 四.电气式压力计 • 五.活塞式压力计
•next
计、真空计、微压计、压力表 等
仪表类别 液柱式 弹性式 电气式 活塞式
工作原理 连续的液体柱 弹性元件的形 同弹性式,电气元 受压的连续液体传送
具有静压
变(位移)正比于 件将位移转换为 压力,再转换成活塞上
:P=k*h
所受的力
改变，因而引起弹簧管圆弧趋于挺直，自由端向外伸
展。
以 、Ｒ、ｒ、ａ、ｂ分别表示弹簧管受压后的
对应值，则Leabharlann ：•Ｒ ＝Ｒ ；ｒ＝ｒ ；
•
（Ｒ－ｒ）＝（Ｒ－ｒ） ；
因为 ：Ｒ－ｒ＝２ｂ；Ｒ－ｒ＝２ｂ；
所以ｂ＝ｂ 。
弹簧管测压原理 的计算(续)
• 弹簧管受压后：ｂ＞ｂ，所以 ＜ 。弹簧管自由 端所在的中心角随之减少，这时自由端由Ｂ点发生 位移到Ｂ。 ｂ ＝ ｂ ＋ｂ， ＝ － ， ｂ ＝ （ｂ ＋ｂ）（ － ）
主要用途：
测低压及真空或作标准计量仪器
•back
二、弹性式压力计
• 弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件,在被测介 质压力的作用下,使弹性元件受压后产生弹性形变的 原理而制成的压力仪表. 特点: 结构简单、使用可靠、价格低廉、测量范围广、 有足够的精度。
• 1.弹性元件: A.薄膜式弹性元件
• B.弹簧管式 弹性元件