电容压力变送器是一种将压力信号转换为电容信号的传感器,由于其精度高、稳定性好、抗过载能力强等优点,被**应用于石油、化工、电力、冶金、航空航天等领域。本文将对电容压力变送器进行分类介绍,并对不同类型的特点进行分析。
根据测量压力范围的不同,电容压力变送器可分为:
微压变送器:测量范围通常在0~1kPa以下,主要用于洁净室、医疗设备、气体流量控制等对压力变化非常敏感的场合。 低压变送器:测量范围通常在0~60kPa之间,主要用于HVAC系统、气体流量测量、液位测量等。 中压变送器:测量范围通常在0.06~6MPa之间,是应用****的类型,可用于过程控制、液压系统、气动系统等。 高压变送器:测量范围通常在6~40MPa以上,主要用于石油勘探、天然气管道、液压机等高压环境。根据结构和工作原理的不同,电容压力变送器可分为:
这是**常见的类型,其结构简单,成本较低。其工作原理是:当压力作用于敏感膜片时,膜片发生形变,导致膜片与固定电极之间的距离发生变化,从而改变电容值。通过测量电容的变化量,即可得到压力值。
优点:
结构简单、成本低 响应速度快 抗过载能力强缺点:
精度相对较低 易受温度影响为了提**和稳定性,采用两片相同的膜片构成差动结构,即双膜片式。其工作原理是:当压力作用于两片膜片时,两片膜片的形变方向相反,通过差动测量的方式,可以抵消温度、静压等外部因素的影响,从而提高测量精度和稳定性。
优点:
精度高 稳定性好 抗干扰能力强缺点:
结构复杂、成本较高 响应速度相对较慢针对测量介质具有腐蚀性、高温高压等恶劣工况,隔离膜片式应运而生。其在膜片和测量腔体之间加入一层隔离膜片,用于保护敏感元件免受腐蚀性介质的侵蚀。
优点:
耐腐蚀性强 可在高温高压下工作缺点:
响应速度相对较慢 价格较贵根据输出信号的不同,电容压力变送器可分为:
模拟输出型:输出信号为模拟量,如4~20mA、0~5V等,需要与模拟量输入模块配合使用。 数字输出型:输出信号为数字量,如RS-485、HART、Profibus-PA等,可直接与PLC、DCS等控制系统连接。在选择电容压力变送器时,需要考虑以下因素:
测量压力范围:选择合适的量程,避免过载或精度不足。 测量介质:根据介质的特性选择合适的材料和结构,如耐腐蚀、耐高温、防爆等。 精度要求:根据应用场合的要求选择合适的精度等级。 输出信号:根据控制系统的要求选择合适的输出信号类型。 安装方式:根据现场环境选择合适的安装方式,如法兰连接、螺纹连接等。 工作温度:根据环境温度选择合适的工作温度范围。 成本预算:在满足性能要求的前提下,选择性价比高的产品。电容压力变送器作为一种**、高可靠性的压力测量仪表,在工业自动化领域发挥着越来越重要的作用。随着技术的不断发展,电容压力变送器的性能将不断提升,应用范围也将不断扩大。