高溫高壓壓力變送器發展趨勢展望

摘要：

本文從高溫高壓壓力變送器的工作原理及特點、高溫高壓壓力變送器的使用、高溫高壓壓力變送器發展趨勢等方面就新時期高溫高壓壓力變送器的使用和發展趨勢進行了探究。

在工業領域應用廣泛的高溫壓力變送器是根據現場要求研制開發的新產品，可脫離手操器，通過按鍵方式實現現場調零、組態等操作。高溫流體的管道測壓部位采集壓力信號，然后采用精密壓力表來進行讀數。具體是高溫高壓壓力變送器用于測量液體、氣體或蒸汽的液位、密度和壓力，然后轉變成4～20mA Dc信號輸出。高溫高壓壓力變送器可與HART手操器相互通訊，通過它進行設定，監控或與上位機組成現場監控系統。高溫高壓壓力變送器一、高溫高壓壓力變送器的工作原理及特點

1.高溫高壓壓力變送器釋義。

在流量控制開關中，有儀器的流量的開關，它控制著流量的運送和阻攔，這個叫高溫高壓壓力變送器，在流量系統中非常重要。而在壓力系統的控制部件中，高溫高壓壓力變送器它具有控制壓縮機等加壓設備的開停、系統過壓保護及欠壓保護等功能，高溫高壓壓力變送器能保證系統在正常工作壓力范圍內可靠地工作。

2.高溫高壓壓力變送器的工作原理。

該變送器主要由壓力傳感器、信號放大器、V/I變換器及非線性補償等電路組成。

壓敏電阻在測量膜片的背面連接成惠斯登電橋，壓力加在膜片上，當壓力信號作用于傳感器時，壓力傳感器將壓力信號轉換成電信號，經差分放大和輸出放大器放大，最后經V/A電壓電流轉換成與被測介質（液體）的液位壓力成線性對應關系的4-20mA標準電流輸出信號。

3.高溫高壓壓力變送器的特點。

高溫高壓壓力變送器一般是采用進口高精度硅藍寶石敏感組件，通過專用的放大電路，將壓力信號轉換成標準電信號。核心部件是用藍寶石異質外延技術制成的硅藍寶石彈性敏感元件，外延硅片上布置一應變電阻電橋，藍寶石硅膜片與鈦合金膜片采用高溫熔焊技術封接成一體，由于采用藍寶石作為絕緣襯底，克服了擴散硅敏感元件中P-N結隔離技術的弱點，所以高溫高壓壓力變送器具有完美的高精度、高穩定性、高可靠性、超寬溫度范圍、優異的溫度特性、優良的精度與長期穩定性、反向極性保護及限流保護、精美的外形設計、性能價格比高等優點。另外，整體結構無隔離膜片及中介液，被測介質直接與鈦合金膜片接觸，具有耐蝕、耐磨、零漂極小等特點。廣泛用于油田井下、航空航天、化工、建材食品、發電廠、核電站等各種寬溫區、高壓力、高精度、防腐蝕的場所。

4.高溫高壓壓力變送器的使用

4.1高溫高壓壓力變送器的使用

（1）檢查安裝孔的尺寸：如果安裝孔的尺寸不合適，傳感器在安裝過程中，其螺紋部分就很容易受到磨損，所以只有合適的安裝孔才能夠避免螺紋的磨損。

（2）保持安裝孔的清潔：一是保持安裝孔的清潔并防止熔料堵塞。二是在擠出機被清潔之前，所有的壓力傳感器都應該從機筒上拆除以避免損壞。三是清潔工具包能夠將這些熔料殘余物去除。四是應當采取措施來升高傳感器在安裝孔中的位置。

（3）選擇恰當的位置：一般來說，傳感器可以位于濾網前面的機筒上、熔體泵的前后或者模具中。

（4）仔細清潔；一是在使用鋼絲刷或者特殊化合物對擠出機機筒進行清潔前，應該將所有的傳感器都拆卸下來。二是當機筒被加熱時將傳感器拆卸下來并使用不會產生磨損的軟布來擦拭其頂部；三是傳感器的孔洞也需要用清潔的鉆孔機和導套清理干凈。

4.2使用注意事項。

目前市場使用高溫高壓壓力的“強度”很高、再加上使用廣泛，極易引發變送器操作不當損壞，或者在生產中使用不當而產生極大誤差及使用壽命短的現象較多，所以在更換高溫高壓壓力變送器產品后，在正常正確使用中得到很好的效果。所以，為了能在應用中減小差壓變送器（差壓傳感器）的誤差，高溫高壓壓力變送器使用中必定要注意以下事項才行。

（1）測量的極限溫度。高溫高壓壓力變送器在量測蒸汽或其他高溫介質時，其溫度不應超過傳感器使用時的極限溫度，高于傳感器的極限溫度必須用于散熱裝置；

（2）測量介質的選擇性。被測介質不允許結冰，否則將損傷傳感器元件隔離膜片，導致變送器損壞，必要時需對高溫高壓壓力變送器進行溫度保護，以防結冰；

（3）測量介質的散熱管。量測蒸汽或其他高溫介質時，應用于散熱管，使高溫高壓壓力變送器和管道連在一起，并用于管道上的壓力傳至變送器。當被測介質為水蒸氣時，散熱管中要注入適量的水，以防過熱蒸汽直接與變送器接觸，損壞傳感器；

（4）介質測量的限制。由于精密壓力表一般是在實驗室使用，高溫高壓壓力變送器在生產現場長時間、高頻率地使用很快就會使其示值超差，所以這種測試方法不適合在大批量生產的條件下使用；

（5）介質測量的誤差。精密壓力表的刻線很密，很容易出現誤讀、誤判的現象，而且高溫高壓壓力變送器工人操作疲勞及人員的主觀原因等均會成為產生讀數差異的因素；

（6）切勿用硬物碰觸膜高溫高壓壓力變送器片，導致隔離膜片損壞；

（7）不得用高于36V電壓加到微差壓變送器上，導致高溫高壓壓力變送器損壞。

（8）高溫高壓壓力變送器測試時間過長，勞動生產率低。

5.高溫高壓壓力變送器發展趨勢

在高溫高壓壓力變送器的生產中，高溫高壓壓力變送器一定要有精密的質量檢驗設備，這樣產品才能有質量的保證，沒有高質量的自動化檢驗設備則生產效率難以提高。當今世界各國壓力變送器的研究領域十分廣泛，幾乎滲透到了各個行業，但歸納起來主要有以下幾個趨勢：

（1）智能化：由于集成化的出現，在集成電路中可添加一些微處理器，使得變送器具有自動補償、通訊、自診斷、邏輯判斷等功能。

（2）集成化：壓力變送器已經越來越多的與其它測量用變送器集成以形成測量和控制系統。集成系統在過程控制和工廠自動化中可提高操作速度和效率。

（3）小型化：市場對小型壓力變送器的需求越來越大，這種小型變送器可以工作在極端惡劣的環境下，并且只需要很少的保養和維護，對周圍的環境影響也很小，可以放置在人體的各個重要器官中收集資料，不影響人的正常生活。

（4）標準化：變送器的設計與制造已經形成了一定的行業標準。

（5）廣泛化：壓力變送器的另一個發展趨勢是正從機械行業向其它領域擴展，例如：汽車元件、醫療儀器和能源環境控制系統。