如何选择适合特定应用场景的压力传感器

2024-11-27
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摘要 ​如何选择适合特定应用场景的压力传感器

  压力传感器的选择适用于特定的应用场景,需要综合考虑各种因素,下面为您详细介绍:

  根据测量介质的特性进行选择

  腐蚀性介质

  当测量酸、碱、盐溶液等腐蚀性介质的压力时,应选择耐腐蚀材料制成的压力传感器,如不锈钢 316L、材料外壳和隔膜的传感器,如哈氏合金。

  例如,在化学生产的酸碱中和反应监测中,普通材料的传感器很快就会被腐蚀和损坏,哈氏合金外壳和钽隔膜的压力传感器可以长期稳定工作。

  粘性介质

  对于胶水、油漆、糖浆等粘性介质,应选择隔膜压力传感器,可有效隔离粘性物质,防止其进入传感器,影响测量精度,损坏传感器。

  例如在食品加工过程中测量糖浆的压力,使用隔膜压力传感器可以保证测量准确,便于清洁和维护。

  高温介质

  要测量熔炉、锅炉等高温介质压力,需要使用耐高温压力传感器,其内部敏感元件、外壳等部件都要能承受高温。

  一般来说,陶瓷敏感元件和不锈钢外壳的压力传感器可以高达 在400℃的温度下正常工作,以满足大多数高温场景的需要。

  根据测量范围确定

  低压测量场景

  像微机电系统一样(MEMS)在制造的真空涂层过程中,需要测量极低的压力。此时,应选择微差压传感器,可准确测量几帕甚至零点几帕的微小压力变化。

  中压测量范围

  在城市供水管道等普通工业管道流体压力测量中,压力范围通常在 0.1MPa 至 1MPa 之间,常规压力传感器的选择可以满足要求。

  高压测量应用

  例如,在高压液压系统或深海压力测量场景中,压力可能高达数十兆帕甚至数百兆帕,因此需要使用高压传感器来承受和准确测量如此高的压力。

  根据精度要求进行选择

  高精度要求

  在航空航天的飞行控制系统中,压力测量精度要求很高,需要选择精度等级达到 0.1% 为了保证飞行安全和控制准确性,甚至更高的压力传感器。

  一般精度要求

  一些普通的工业生产过程控制,如建材生产中的压力成型环节,对压力精度的要求相对较低,精度等级在 0.5% 至 1% 压力传感器通常能满足生产需要。

  考虑工作环境条件

  恶劣环境

  若在矿山、施工现场等粉尘较多的恶劣环境中使用,应选用高保护等级的压力传感器,如 IP65 具有上述防护等级的,可有效防尘防水。

  同时,如果有易燃易爆气体,还需要选择防爆压力传感器,如基本安全压力传感器,可以在危险环境中安全工作。

  振动和冲击环境

  在汽车发动机试验台等振动设备中,应选择具有良好抗振性能的压力传感器,其内部结构和安装方法可以抵抗一定程度的振动和冲击,减少测量误差。

  结合安装要求和空间限制

  安装方式

  对于管道安装,通常选择螺纹连接或法兰连接的压力传感器;在一些特殊的位置,如狭窄的空间,可能需要一个小的焊接或夹套压力传感器。

  空间限制

  在智能手机等小型电子设备中,需要测量气压。由于内部空间有限,需要选择小尺寸但性能满足要求的微压力传感器。

  根据信号输出和兼容性

  信号输出类型

  如果后续设备或系统只能接收模拟信号,如一些传统的工业控制仪表板,则需要输出 4-20mA 压力传感器模拟电流信号。

  对于连接到数字系统的自动控制系统,如智能工厂,可以选择输出数字信号 SPI、I2C 等压力传感器,便于与系统集成和数据传输。

  兼容性

  压力传感器应与系统中的其他设备和软件兼容,包括电源、通信协议、数据采集设备等。在自动化生产线中,各设备之间应配合工作,压力传感器应与 PLC、工控机等设备兼容性好,保证整个系统的稳定运行。


  • 压力感测器
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