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PT-S壓力變送器（陶瓷電容膜片）應用
點擊次數：605 發布時間：2011/9/30 15:12:42
在實際工程應用中，PT-S壓力變送器（陶瓷電容膜片）與采用擴散硅及陶瓷壓阻膜片制作的壓力變送器比較有著以下顯著的技術優點：
● 抗過壓沖擊能力強（可達量程的2～5倍）。
● 抗干擾性能佳（不受外界溫度、光照、介質潔凈程度等因數影響）。
● 陶瓷測量表面，耐腐蝕及抗污能力強（可輕易將陶瓷表面搽拭干凈）。
● 的工藝（采用了透氣不透水的高分子塞），有效地保障了產品的使用壽命并克服了產品在大自然中的冷凝結露現象所引發的故障。
● 零點的遷移及量程的整定更容易（可直接在接線盒部分進行調整）。
● 精度較高，可做到0.1級。
目前該型產品已廣泛用于華能漫灣、景洪、貴州天生橋等大中型水電廠。
該產品為何有諸多優點，我們要從傳感器的發展歷史來看，壓力變送器主要經歷了以下幾個階段：
一、早期階段
在壓力變送器發展初期，主要以應變片、應變絲及壓阻式等產品為主。依靠應變金屬片或壓阻膜片隨壓力變化產生形變來使電阻值發生變化，再將變化的電阻信號轉變為電流及電壓信號。
由于此類傳感器受溫度、時間、分子結構等變化的影響較大，線性度差，工作不穩定，精度也不高，一般為1%，通過智能化補償可提高為0.5%。其價格一般在幾百元至千元之間，主要用于要求較低的民用、化工等場合。
二、中期階段
從上世紀八十年代早期開始，擴散硅逐漸成為壓力變送器的主流形式。其工作原理是，擴散硅表面受壓力作用而產生空穴、電子對的變化，使材料的導電性能發生變化，通過惠斯登電橋將電阻變化信號轉變為電流及電壓信號。
由于擴散硅傳感器比較嬌氣，通常通過應變膜片和充硅油來間接檢測壓力。由于擴散硅受壓力變化的影響，對光、溫度及電磁也比較敏感，必須采用溫度補償等技術來減弱光和溫度的影響，精度也只能達到0.3%。此外，受充硅油高真空技術難度的限制，線性度也不理想。另外傳感器信號輸出較弱，一般為幾mV級，傳感器與變送器不能實現分體。
現在市場上*為常見的多屬擴散硅型，相對干式陶瓷電容型價格便宜，但是其膜片很嬌氣，對工作環境差、液位變化大且頻繁工作環境不能很好使用，用此類傳感器作成的液位變送器外都被不銹鋼探頭包裹，只留一些小孔在探頭底部和側面，以防外界硬物觸碰，但隨之增加了新問題－－－－容易堵塞，且清洗困難。目前市場上常見擴散硅靜壓式液位變送器探頭圖片如右圖：
三、現階段
當前技術的為干式陶瓷電容液位變送器。高強度陶瓷襯底作電容的一級，另一級由氧化鋁陶瓷膜片，兩者保持微小距離。外界壓力作用使薄的膜片向較厚膜片貼近，兩膜片間的間距發生變化，從而使兩片間的電容值發生變化。由于容值的變化僅受兩膜片間距的變化影響，也就是只受外界壓力的影響，所以線性度得到了大大的改善，精度高達0.1%以上。此外，它的另外一些主要優點是，傳感器輸出信號強，高達5V；抗干擾能力也較強，且抗過壓可達量程的2-5倍,高穩定性和耐用性使得它能廣泛應用于控制要求較高的場合。
干式陶瓷電容液位變送器中選用的傳感器直接裸露于探頭端面，因為其傳感器特點務須擔心用于工況較差的環境，而且即使探頭有污垢清洗也很方便（可直接用軟質物品擦拭），不失為一種理想的工業產品。
附干式陶瓷與擴散硅傳感器性能比較表
| LT-J干式陶瓷液位變送器與擴散硅液位變送器的比較 | ||
| | LT-J干式陶瓷液位變送器 | 擴散硅液位變送器 |
| 傳感器 | 干式陶瓷電容 | 擴散硅 |
| 工作原理 | 液位變化轉化為電容信號 | 液位變化轉化為電阻信號 |
| 本質特點 | 電容變化只與液位產生的靜壓相關 | 電阻變化除與壓力相關外,還與溫度、電流等有關 |
| 傳感器輸出信號 | 采用激光微調電路輸出信號高達5V | 采用惠斯頓電橋，輸出信號僅為幾毫伏 |
| 變送器特點 | 變送器可與傳感器分體，便于零點及滿量程的調整 | 變送器只能與傳感器集成于探頭 |
| 線性度 | 高達0.1% | 通過補償技術可達0.3% |
| 使用壽命 | 8年以上 | 一般1-2年 |
| 抗冷凝結露 | 采用高分子塞，有效濾除空氣中水分 | 空氣導管裸露大氣中 |
| 零點量程 | 可調 | 不可調 |
| 抗干擾能力 | 帶抗干擾模塊，可防感應雷 | |
原創作者：江蘇金湖恒控儀表有限公司
