選擇合適的PARKER派克壓力傳感器,需綜合考慮測量需求、環境因素、輸出信號等方面,以下是具體選型要點:
確定壓力類型:明確測量的是表壓、絕壓還是差壓。表壓是相對于大氣壓力的壓力值,絕壓是以絕對真空為基準的壓力值,差壓則是測量兩個壓力之間的差值,根據實際測量要求選擇相應類型的傳感器。
考慮測量范圍:一般應選擇量程比實際最大壓力值大 1.5 倍左右的傳感器。對于存在峰值壓力或壓力波動較大的場合,如裝載機抓舉瞬間,可能需要 3 倍以上安全過載的傳感器,也可搭配阻尼裝置,但需注意可能影響響應速度。
關注測量介質:若測量介質為黏性液體、煤漿等易堵塞介質,需選用隔離膜(平膜結構)傳感器。當介質具有腐蝕性時,要選擇與介質兼容材質的隔離膜片,如不銹鋼膜片等,以確保傳感器的使用壽命。
確定精度要求:精度越高,成本和價格也越高。對于精密制造、醫療診斷等對壓力精度要求的領域,可選擇精度達到 ±0.1% FS 或更高的傳感器;一般工業生產過程監控,精度 ±0.5% FS 的傳感器通常就能滿足需求。
明確溫度范圍:注意傳感器的正常操作溫度范圍和溫度可補償范圍。若工作溫度超過額定范圍,可能會影響傳感器性能,高溫環境需考慮加裝隔熱罩或冷卻裝置,低溫環境則要關注傳感器的低溫啟動性能。
選擇輸出信號:常見輸出信號有 mV、V、mA 及頻率輸出、數字輸出等。對于變送器和控制器間距離較短的設備,V 輸出較為經濟有效;對于遠距離傳輸或存在較強電子干擾的場所,mA 級輸出或頻率輸出更合適。若需與 PLC、DCS 等控制系統集成,數字信號輸出的傳感器可能更方便。
考慮動態響應指標:根據被測壓力的變化頻率選擇傳感器。靜態壓力測量可選擇常規響應型傳感器(響應時間≥10ms);動態壓力測量,如液壓沖擊、脈沖壓力等場景,需選用高頻響應型號(響應時間≤1ms),且傳感器固有頻率應高于被測壓力的最高頻率。
評估環境適應性:若工作環境存在振動和電磁干擾,需選擇具有相應防護措施的傳感器。在潮濕、腐蝕性環境中,應挑選高防護等級(如 IP67 及以上)且外殼材質耐腐蝕的傳感器;在狹小空間安裝,需選用微型化、緊湊型設計的傳感器。
PARKER派克壓力傳感器的工作原理基于力電轉換,通過敏感元件感知壓力變化,并將其轉化為可測量的電信號(如電壓、電流等),從而實現對壓力的監測。不同型號的派克壓力傳感器可能采用不同的敏感元件技術,但核心原理一致,以下是常見的技術類型及具體工作過程:
壓阻式原理(常用)
派克多數壓力傳感器采用硅壓阻式傳感技術,其核心是基于半導體材料的 “壓阻效應”:
壓阻效應:當半導體材料(如單晶硅)受到外力(壓力)作用時,其內部晶格結構發生形變,導致電阻率發生變化,進而使通過材料的電流或電壓發生改變。
工作過程:
傳感器內部有一個由單晶硅制成的彈性膜片(或硅杯結構),膜片一側接觸被測介質(液體或氣體),另一側為參考壓力(如大氣壓或真空)。
當被測介質壓力作用于膜片時,膜片發生微小形變,導致附著在膜片上的壓敏電阻(組成惠斯通電橋)阻值變化。
電橋平衡被打破,輸出與壓力成正比的微弱電壓信號(通常 mV 級)。
信號經后續電路(如放大、溫度補償、濾波等模塊)處理后,轉換為標準工業信號(如 4-20mA、0-10V 等),供控制系統采集和分析。
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