负压是我们经常接触到的概念,尤其是医疗界朋友更为熟悉。在讨论普通压力变送器测负压时,我们需要先了解一些基础知识点。普通压力变送器通过测出气体的正压来实现测负压的功能,所以我们今天就从正压测压谈起。
一、正压测压与压力变送器
正压测压是相对负压测压而言的,指的是在大气压力基础上测得的压力值。例如大气压力为100kPa时,测得的压力为150kPa,则正压为50kPa。
压力变送器是通过感应器感测压力变化,并把压力信号转化为电信号输出,以实现压力测量和控制的功能设备。市面上压力变送器的类型很多,根据介质是否为液体,可以分为液柱变送器、液位变送器、差压变送器等;根据测量范围可以分为高压变送器、常压变送器、低压变送器、微压变送器;根据输出信号可以分为420mA现程变送器、010V等。今天我们重点了解下普通压力变送器,它属于常压变送器,测压范围为0~100kPa,可用于一般工业领域的压力测量。二、普通压力变送器工作原理
普通压力变送器通常由感压元件、信号处理电路和输出电路组成。
1)感压元件这部分是压力变送器的核心,通常采用硅油或陶瓷等材料制作而成。硅油式感压元件通过灵活膜片来感应压力变化,膜片后为空腔,腔内填充硅油,另一侧连接测压介质;压力变化导致膜片变形,硅油压力变化,进而通过传感器将信号转化为电信号。
陶瓷式感压元件则是利用陶瓷的压电效应,压力作用在陶瓷膜片上,导致电阻值变化,从而将压力变化转化为电信号。
2)信号处理电路电信号经过信号处理电路的放大、滤波、校正等处理,得到准确的压力值信号。
3)输出电路将处理后的信号通过420mA的环形电源输出,或通过隔离放大器输出010V等标准信号,便于接入控制系统。
普通压力变送器通常还配备有温度补偿功能,可将温度漂移影响降到*。
加压测负压 在测负压时,需要在变送器上加压,从而抵消负压的*压力。以测定真空为例,变送器上加压至100kPa,则可测得-100kPa的负压力。加压可通过变送器自带的充气口进行,方便快捷。但需要注意的是,这种方法适用的测压范围有限,通常在-100~0kPa之间。若测压范围更广,则需使用以下方法。三、使用差压变送器
如果需要测的负压力更小,可采用差压变送器。它通过同时连接正、负压力,测出压差来实现测负压的功能。以测真空为例,只需在差压变送器正、负两端分别连接真空和大气,即可测得真空压力。
1)正负压力连接 差压变送器有两种连接方式:Y型连接:正、负压力分别连接变送器两端,这种连接方式下,变送器测出两端压力差。 H型连接:正、负压力同时连接至变送器同一端,另一端连接大气,这种方式下,变送器测出其中一端压力减去大气压力后的压差。
2)选用技巧选用差压变送器时,应根据实际负压力范围来确定,通常可选的范围为-100~+100kPa。在实际应用中,可将测压范围分为多个段,通过多台变送器组合的方式,实现更广范围的负压力测定。
此外,由于负压力可能包含有害气体,选择差压变送器时,应注意选择对介质有耐性的材质,以免发生腐蚀。四、负压测压的应用
1)真空设备真空是负压的一种,在工业生产中经常使用真空设备,例如真空包装食品、真空泵、真空薄膜等,都需要准确测定真空度,以保证产品质量和设备运行。
2)医疗领域负压力在医疗领域应用*,例如负压伤口治疗、吸烟离心机等。负压伤口治疗是利用负压力将伤口周围的组织引出,以达到止血、去炎、促进组织生长的目的;而吸烟离心机则是通过负压力将烟草中的有害物质抽出,以供研究。
3)汽车排气汽车尾气中含有一氧化碳等有害气体,可通过负压力将尾气进行收集,以进行排放检测。
4)气象监测 气象站可利用压力变送器来监测大气压力,预测天气变化。大气压力变化对准确天气预报很重要。五、压力变送器安装与维护
1)安装位置压力变送器应安装在易于维护的位置,且确保测压管道无漏水、漏气现象。
2)接线注意事项接线时应注意正负极的区分,通常使用时,正极接入24V电源,负极接地。
3)校准与清洁压力变送器应定期校准,以保证测量准确性。同时,还应定期清洁变送器,尤其是感压元件,以防被尘土、油污堵塞,影响测量结果。
4)防腐蚀措施 根据测压介质不同,选择相应材质的压力变送器,以避免发生腐蚀。在使用不锈钢变送器测定含酸碱介质时,应在变送器外加装不锈钢外护套,以延长使用寿命。六、压力变送器选型技巧
1)测量范围根据实际需要测定的压力范围来选择,通常有05000Pa、0100kPa等。
2)介质选择选择对所测介质有耐性的材质,常见的有不锈钢、黄铜、陶瓷等。
3)输出信号010V、420mA现程输出等,可根据接入控制系统的要求选择。
4)使用环境考虑温度、振动、防爆等因素,选择适配的使用环境。
例如,在低温环境下,应选择具有温漂校正功能的变送器;在易发生爆炸的环境下,应选择具有防爆*的变送器。
5)参考价格 压力变送器的价格根据品牌、参数不同而有差异,通常价格在千元至数万元之间。在选型时,可根据实际需求和经济情况综合考虑。七、压力变送器品牌推荐
国内外压力变送器品牌众多,其中德仪、海耶斯、艾默生等品牌在业内具有较高的知名度,产品质量和售后有保障。
国产品牌中,XX压力变送器拥有完备的产品线,价格实惠,XX品牌在压力变送器领域也具有较强竞争力。
在选购时,可综合考虑品牌、价格、交付周期等因素。同时,不要忘记和供应商确认产品是否需进行特殊定制,以免发生订单延迟情况。负压测压看似简单,但普通压力变送器测负压却是需要有技巧的。通过加压测负压和使用差压变送器两种方法,可实现大部分负压力测定。在了解了压力变送器的基本原理和选型方法后,希望对大家有帮助。在实际应用中,还应注意细节处理和维护保养,以确保测量准确、设备长久使用。