差壓傳感器在使用和選擇上應注意的特點

差壓傳感器一般被用于試驗臺、風洞、泄漏檢測系統和其他應用中。本文主要說明了為差壓、關鍵壓力應用選擇傳感器時的六個特性和注意事項。

不正確的安裝、振動、甚至系統維護都會引起差壓傳感器設備的方位變化，這就是所謂的方向效應。對于其他類型的傳感技術來說，方向效應一直是個問題。即使是正確安裝的傳感器也會有邊緣重力效應，因為傳感器旋轉180度會從正重力變成負重力，導致2G的受力變化。在這種情況下，傳感器無法區分重力施加的力和通過壓力端口施加的力。因此，傳感器會將重力加權影響與端口壓力結合起來，并發出錯誤的信號。對于填充了硅油或其他隔離介質的傳感器，傳感器旋轉時的方向效應會更明顯。這些傳感器的隔膜重量和填充液體的重量會影響差壓傳感器。同樣，傳感器也無法測量真實壓力，會隨著方位變化的影響發出錯誤值。

附近電機或風扇的低頻振動也會影響傳感器的正確定位。例如，充油傳感器中的液體可能會拾取低頻振動并向隔膜施加慣性負載，這可能會被誤認為是過程壓力變化。為了避免這種振動效應，最終用戶需要將傳感器安裝在遠端的安靜區域。同樣，如果參考端口與大氣連通，它需要連接到沒有振動噪音和風的區域。對于風洞，由于安裝了皮托管，兩個壓力端口都可以通過軟管或半軟管連接到遠程安裝的傳感器，從而防止空氣擾動噪音或機械振動傳遞到傳感器。

 

 

差壓傳感器的過壓保護和反壓壓力保護一直是泄漏系統廠家重視的問題，這些系統在差壓和高靜態壓力應用中尋求較小的泄漏速率。泄漏檢測廠家總是希望測量越來越低的泄漏速率。由于泄漏速率與差壓成正比，這些廠家希望能夠測量越來越小的差壓。為了實現這一目標，應將靜態測試壓力增加到更高。

 

除了過壓之外，還需要考慮管道壓力的變化，尤其是在靜態管道壓力較高的泄漏檢測應用中。管路壓力是施加到傳感器端口的壓力。然而，靜態管路壓力的一些變化可能導致傳感器輪廓的輕微應力變形。這些應力又會改變傳感器的校準響應，影響傳感器的零點和量程。新一代傳感器采用的設計可以顯著降低靜態壓力引起感測元件的應變。尋找具有額定低壓效應的傳感器。

 

差壓傳感器響應時間對于壓力控制和風洞應用是一個主要因素。傳感器的響應時間(傳感器響應施加的壓力和產生輸出信號之間的時間間隔)由傳感器感測元件采用的技術和電子元件決定。使用電容感測技術的隔膜通常都會快速響應。它們通過傳感電容器兩端的電壓變化來檢測和測量壓力，電容器的一個極板是可以反映施加壓力輕微變化的膜片。由此產生的電容變化將被傳感器的電子元件檢測到，該電子元件將在線性化、熱補償和調制后輸出成比例的高水平信號。

 

 

差壓傳感器對快速響應時間的需求取決于應用。例如，在測量動態氣流速度變化的風洞應用中，傳感器的信號輸出隨風速而變化，因此需要快速的響應時間。對于大多數試驗臺、泄漏檢測和風洞應用，10-80毫米的響應時間通常是可以接受的。對于響應時間不太重要的傳統處理和監測應用，響應時間通常是幾秒而不是幾毫秒。在設計系統時，應了解壓力傳感器的響應時間需求，壓力傳感器的響應時間并不總是盡可能快。如果傳感器響應速度過快，有時快速傳感器會對短暫的未過濾和不需要的系統噪音或湍流壓力波動做出響應。在這種情況下，對輸出信號進行過濾可以衰減這些不需要的干擾。