差壓變送器工作原理

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

· 電容原理：利用膜片兩側壓力差導致膜片發生位移，從而改變膜片與兩側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，并將其轉換為標準的電信號輸出。

結構組成

· 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，在差壓作用下會產生變形，其變形量與差壓大小成正比。

· 轉換部分：將測量部分得到的物理量變化轉換為標準的電信號，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。

· 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的工程單位，方便現場操作人員查看。顯示方式可以是數字式或指針式。

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、制藥等行業的工藝控制。

· 穩定性好：采用優質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定性，能夠在惡劣的工業環境下長期穩定工作，減少了維護和校準的頻率。

· 量程范圍寬：可以根據不同的應用需求，選擇不同的量程范圍，從幾毫米水柱到數千帕斯卡甚至更高的差壓測量范圍都有相應的產品可供選擇。

· 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或外部異常情況對變送器造成損壞，提高了設備的可靠性和使用壽命。

應用場景

· 流量測量：與節流裝置（如孔板、噴嘴等）配合使用，通過測量節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控。

· 液位測量：用于測量容器內液體的液位高度。通過測量液體底部和頂部的壓力差，并結合液體的密度等參數，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測液位變化，為油品的儲存和管理提供準確的數據。

· 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測和控制真空度，確保工藝的穩定性和產品質量。