差壓傳感器在使用和選擇上應(yīng)注意的特點

差壓傳感器一般被用于試驗臺、風洞、泄漏檢測系統(tǒng)和其他應(yīng)用中。本文主要說明了為差壓、關(guān)鍵壓力應(yīng)用選擇傳感器時的六個特性和注意事項。

不正確的安裝、振動、甚至系統(tǒng)維護都會引起差壓傳感器設(shè)備的方位變化，這就是所謂的方向效應(yīng)。對于其他類型的傳感技術(shù)來說，方向效應(yīng)一直是個問題。即使是正確安裝的傳感器也會有邊緣重力效應(yīng)，因為傳感器旋轉(zhuǎn)180度會從正重力變成負重力，導(dǎo)致2G的受力變化。在這種情況下，傳感器無法區(qū)分重力施加的力和通過壓力端口施加的力。因此，傳感器會將重力加權(quán)影響與端口壓力結(jié)合起來，并發(fā)出錯誤的信號。對于填充了硅油或其他隔離介質(zhì)的傳感器，傳感器旋轉(zhuǎn)時的方向效應(yīng)會更明顯。這些傳感器的隔膜重量和填充液體的重量會影響差壓傳感器。同樣，傳感器也無法測量真實壓力，會隨著方位變化的影響發(fā)出錯誤值。

附近電機或風扇的低頻振動也會影響傳感器的正確定位。例如，充油傳感器中的液體可能會拾取低頻振動并向隔膜施加慣性負載，這可能會被誤認為是過程壓力變化。為了避免這種振動效應(yīng)，最終用戶需要將傳感器安裝在遠端的安靜區(qū)域。同樣，如果參考端口與大氣連通，它需要連接到?jīng)]有振動噪音和風的區(qū)域。對于風洞，由于安裝了皮托管，兩個壓力端口都可以通過軟管或半軟管連接到遠程安裝的傳感器，從而防止空氣擾動噪音或機械振動傳遞到傳感器。

 

 

差壓傳感器的過壓保護和反壓壓力保護一直是泄漏系統(tǒng)廠家重視的問題，這些系統(tǒng)在差壓和高靜態(tài)壓力應(yīng)用中尋求較小的泄漏速率。泄漏檢測廠家總是希望測量越來越低的泄漏速率。由于泄漏速率與差壓成正比，這些廠家希望能夠測量越來越小的差壓。為了實現(xiàn)這一目標，應(yīng)將靜態(tài)測試壓力增加到更高。

 

除了過壓之外，還需要考慮管道壓力的變化，尤其是在靜態(tài)管道壓力較高的泄漏檢測應(yīng)用中。管路壓力是施加到傳感器端口的壓力。然而，靜態(tài)管路壓力的一些變化可能導(dǎo)致傳感器輪廓的輕微應(yīng)力變形。這些應(yīng)力又會改變傳感器的校準響應(yīng)，影響傳感器的零點和量程。新一代傳感器采用的設(shè)計可以顯著降低靜態(tài)壓力引起感測元件的應(yīng)變。尋找具有額定低壓效應(yīng)的傳感器。

 

差壓傳感器響應(yīng)時間對于壓力控制和風洞應(yīng)用是一個主要因素。傳感器的響應(yīng)時間(傳感器響應(yīng)施加的壓力和產(chǎn)生輸出信號之間的時間間隔)由傳感器感測元件采用的技術(shù)和電子元件決定。使用電容感測技術(shù)的隔膜通常都會快速響應(yīng)。它們通過傳感電容器兩端的電壓變化來檢測和測量壓力，電容器的一個極板是可以反映施加壓力輕微變化的膜片。由此產(chǎn)生的電容變化將被傳感器的電子元件檢測到，該電子元件將在線性化、熱補償和調(diào)制后輸出成比例的高水平信號。

 

 

差壓傳感器對快速響應(yīng)時間的需求取決于應(yīng)用。例如，在測量動態(tài)氣流速度變化的風洞應(yīng)用中，傳感器的信號輸出隨風速而變化，因此需要快速的響應(yīng)時間。對于大多數(shù)試驗臺、泄漏檢測和風洞應(yīng)用，10-80毫米的響應(yīng)時間通常是可以接受的。對于響應(yīng)時間不太重要的傳統(tǒng)處理和監(jiān)測應(yīng)用，響應(yīng)時間通常是幾秒而不是幾毫秒。在設(shè)計系統(tǒng)時，應(yīng)了解壓力傳感器的響應(yīng)時間需求，壓力傳感器的響應(yīng)時間并不總是盡可能快。如果傳感器響應(yīng)速度過快，有時快速傳感器會對短暫的未過濾和不需要的系統(tǒng)噪音或湍流壓力波動做出響應(yīng)。在這種情況下，對輸出信號進行過濾可以衰減這些不需要的干擾。