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為您分享一下KIMO差壓傳感器的工作原理

　法國KIMO差壓傳感器采用緊湊化結(jié)構(gòu)，耐靜壓值高，穩(wěn)定、可靠。差壓傳感器經(jīng)過計(jì)算機(jī)自動(dòng)測試，用激光調(diào)阻工藝進(jìn)行了寬溫度范圍的零點(diǎn)和靈敏度溫度補(bǔ)償。差壓傳感器抗干擾、過載和抗沖擊能力強(qiáng)、溫度漂移小、穩(wěn)定性高，具有很高的測量精度，差壓傳感器可應(yīng)用于各種對差壓進(jìn)行測量的場合，是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域理想的差壓測量儀表。

　　KIMO差壓傳感器在工程機(jī)械、能源行業(yè)、水處理等行業(yè)有廣泛的應(yīng)用。例如差壓傳感器在除塵設(shè)備中用來測量壓力的差值。差壓傳感器在使用中建議在被測點(diǎn)與傳感器之間安裝三閥組，保證被測介質(zhì)緩慢均勻的加在差壓變送器的正、負(fù)壓腔上。

　　建議KIMO差壓傳感器使兩端壓力接口處于水平以便使安裝位置對差壓傳感器影響降小。若接口尺寸和現(xiàn)場接口尺寸不符，可自制轉(zhuǎn)換接頭連接。確保差壓傳感器能夠長久的使用。

傳感器通過一定的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)或按規(guī)定安裝，把壓力前后相差的變化轉(zhuǎn)換傳感器內(nèi)置壓敏元件的變化，再把輸出由壓敏元件形變產(chǎn)生微弱信號(hào)進(jìn)行處理調(diào)制或再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換和芯片運(yùn)算處理，輸出模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)。

例：電容式差壓變送器(差壓傳感器)的工作原理：壓力變送器被測介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室，作用在δ元件(即敏感元件)的兩側(cè)隔離膜片上，通過隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測量膜片兩側(cè)。測量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容器。

當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時(shí)，致使測量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側(cè)電容量就不等，通過振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號(hào)。接著進(jìn)行信號(hào)調(diào)制得到調(diào)制電流，A/D轉(zhuǎn)換器將解調(diào)器的電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，其值被微處理器用來判定輸入壓力值。微處理器控制變送器的工作。另外，它進(jìn)行傳感器線性化，重置測量范圍，工程單位換算、阻尼、開方，傳感器微調(diào)等運(yùn)算，以及診斷和數(shù)字通信。從而進(jìn)行顯示，控制用。

充滿管道的流體，當(dāng)它流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時(shí)，如圖4.1所示，流速將在節(jié)流件處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前后便產(chǎn)生了壓差。流體流量愈大，產(chǎn)生的壓差愈大，這樣可依據(jù)壓差來衡量流量的大小。這種測量方法是以流動(dòng)連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒定律)和伯努利方程(能量守恒定律)為基礎(chǔ)的。壓差的大小不僅與流量還與其他許多因素有關(guān)，例如當(dāng)節(jié)流裝置形式或管道內(nèi)流體的物理性質(zhì)(密度、粘度)不同時(shí)，在同樣大小的流量下產(chǎn)生的壓差也是不同的。

流量方程和計(jì)算方法：

式中qm--質(zhì)量流量，kg/s;

qv--體積流量，m3/s;

C--流出系數(shù)；

ε--可膨脹性系數(shù)；

β--直徑比，β=d/D;%N7H/h:o2

d--工作條件下節(jié)流件的孔徑，m；

D--工作條件下上游管道內(nèi)徑，m；

△P--差壓，Pa；

ρl--上游流體密度，kg/m3。

由上式可見，流量為C、ε、d、ρ、△P、β(D)6個(gè)參數(shù)的函數(shù)，此6個(gè)參數(shù)可分為實(shí)測量[d，ρ，△P，β(D)]和統(tǒng)計(jì)量(C、ε)兩類。

(1)實(shí)測量

1)d、D式(4．1)中d與流量為平方關(guān)系，其精確度對流量總精度影響較大，誤差值一般應(yīng)控制在±0．05％左右，還應(yīng)計(jì)及工作溫度對材料熱膨脹的影響。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定管道內(nèi)徑D必須實(shí)測，需在上游管段的幾個(gè)截面上進(jìn)行多次測量求其平均值，誤差不應(yīng)大于±0．3％。除對數(shù)值測量精度要求較高外，還應(yīng)考慮內(nèi)徑偏差會(huì)對節(jié)流件上游通道造成不正常節(jié)流現(xiàn)象所帶來的嚴(yán)重影響。因此，當(dāng)不是成套供應(yīng)節(jié)流裝置時(shí)，在現(xiàn)場配管應(yīng)充分注意這個(gè)問題。

2)ρρ在流量方程中與△P是處于同等位置，亦就是說，當(dāng)追求差壓變送器高精度等級時(shí)，絕不要忘記ρ的測量精度亦應(yīng)與之相匹配。否則△P的提高將會(huì)被ρ的降低所抵消。

3)△P差壓△P的精確測量不應(yīng)只限于選用一臺(tái)高精度差壓變送器。實(shí)際上差壓變送器能否接受到真實(shí)的差壓值還決定于一系列因素，其中正確的取壓孔及引壓管線的制造、安裝及使用是保證獲得真實(shí)差壓值的關(guān)鍵，這些影響因素很多是難以定量或定性確定的，只有加強(qiáng)制造及安裝的規(guī)范化工作才能達(dá)到目的。

(2)統(tǒng)計(jì)量

1)C統(tǒng)計(jì)量C是無法實(shí)測的量(指按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造安裝，不經(jīng)校準(zhǔn)使用)，在現(xiàn)場使用時(shí)最復(fù)雜的情況出現(xiàn)在實(shí)際的C值與標(biāo)準(zhǔn)確定的C值不相符合。它們的偏離是由設(shè)計(jì)、制造、安裝及使用一系列因素造成的。應(yīng)該明確，上述各環(huán)節(jié)全部嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，其實(shí)際值才會(huì)與標(biāo)準(zhǔn)確定的值相符合，現(xiàn)場是難以滿足這種要求的。

應(yīng)該指出，與標(biāo)準(zhǔn)條件的偏離，有的可定量估算(可進(jìn)行修正)，有的只能定性估計(jì)(不確定度的幅值與方向)。但是在現(xiàn)實(shí)中，有時(shí)不僅是一個(gè)條件偏離，這就帶來非常復(fù)雜的情況，因?yàn)橐话阗Y料中只介紹某一條件偏離引起的誤差。如果許多條件同時(shí)偏離，則缺少相關(guān)的資料可查。

2)ε可膨脹性系數(shù)ε是對流體通過節(jié)流件時(shí)密度發(fā)生變化而引起的流出系數(shù)變化的修正，它的誤差由兩部分組成：其一為常用流量下ε的誤差，即標(biāo)準(zhǔn)確定值的誤差；其二為由于流量變化ε值將隨之波動(dòng)帶來的誤差。一般在低靜壓高差壓情況，ε值有不可忽略的誤差。當(dāng)△P／P≤0.04時(shí)，ε的誤差可忽略不計(jì)。