在航空航天、真空鍍膜、氣象監測、高海拔環境模擬及精密工業過程控制中,壓力測量不僅關乎表壓(相對于大氣壓),更需精準捕捉絕對壓強。
丹佛斯壓力變送器的性能源于多個精密部件的協同工作,深入剖析其內部結構,是駕馭真空與高壓環境的關鍵。
1、絕對壓力傳感元件
功能:
將被測介質的絕對壓力轉換為微小的物理形變或電信號;
類型與特點:
擴散硅壓阻式:
在單晶硅膜片上通過半導體工藝擴散出惠斯通電橋,壓力導致膜片變形,電阻變化,輸出mV級信號;精度高(±0.05%FS)、響應快、溫漂小;
陶瓷電容式:
陶瓷膜片與固定電極構成電容,壓力改變間距,電容值變化;耐腐蝕、抗過載、壽命長,適用于惡劣工況;
關鍵特征:
背腔抽真空并密封,形成真正的“零壓力”參考基準,區別于表壓傳感器的大氣參考腔。
2、真空參考腔
功能:
為傳感元件提供穩定的絕對零壓參考環境;
特點:
內部抽成高真空(<1×10Pa),并通過激光焊接或玻璃熔封密封;
材料熱膨脹系數匹配,確保溫度變化時參考壓力恒定;
是絕對壓力測量準確性的根本保障。
3、測量膜片與過程連接
功能:
直接接觸被測介質,傳遞壓力至傳感元件;
材質與設計:
不銹鋼316L/哈氏合金/鉭:
根據介質腐蝕性選材,耐高溫高壓;
平膜片或凸膜片設計:
平膜片適用于粘稠、易結晶介質,減少殘留;
過程接口:
G"、M20×1.5、1/4"NPT等標準螺紋,或法蘭連接,確保密封可靠。
4、信號調理電路
功能:
將傳感元件的原始信號(mV)放大、線性化、溫度補償,并轉換為標準輸出信號;
組成與特點:
前置放大器:
放大微弱信號,抑制噪聲;
溫度傳感器:
實時監測芯片溫度,用于補償溫漂;
微處理器:
執行數字濾波、非線性校正、量程設定;
輸出驅動:
生成4-20mA、0-5V、HART、RS-485等工業標準信號。