[導(dǎo)讀] 摘要：本文介紹了陶瓷電容式壓力變送琴的原理、特點及參數(shù)，給出了壓力變送琴的核心器件傳感琴的縮合數(shù)據(jù)。
變送器是直接與被測介質(zhì)相接觸的現(xiàn)場儀表，常常在高溫、低溫、腐蝕、振動、沖擊等環(huán)境中工作。由于工藝流程的大型化、復(fù)雜化及計算機的應(yīng)用，對檢測儀表的精度、穩(wěn)定性、可靠性提出了更高的要求。
早期壓力變送器常采用大位移式工作原理，如曾大量生產(chǎn)的水銀浮子式差壓計及膜盒式差壓變送器精度低且笨重。50年代有了精度稍高的力平衡式差壓變送器，但反饋力小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性、穩(wěn)定性和抗振性均較差。70年代中期，隨著新工藝、新材料、新技術(shù)的出現(xiàn)，尤其是電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，出現(xiàn)了新一代的位移式變送器，它沒有復(fù)雜的傳動及機械反饋機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單、體積小巧。后來，相繼出現(xiàn)了電容式變送器，以美國Rose-mount公司和日本橫河電機產(chǎn)品為主;擴散硅壓阻式變送器以日本山武及日立公司、美國Honeywell公司產(chǎn)品為主;差動電感式變送器以ABB公司產(chǎn)品為主;陶瓷電容式變送器以德國E十H公司和美國Kavlico公司產(chǎn)品為主。我國也有類似的產(chǎn)品出現(xiàn)，無論從規(guī)模上、產(chǎn)品性能等方面均不如上述幾個公司。我國大中型工程項目，基本上都大量引進國外現(xiàn)場儀表，浪費了許多外匯。針對這一點，我們開發(fā)了PMT120系列壓力變送器。利用我國的現(xiàn)有工藝、技術(shù)，自行設(shè)計、開發(fā)了放大器、殼件及其零部件，只引進了陶瓷電容式壓力傳感器部分。近兩年，我們已成功地用美國Kavlico公司的陶瓷電容式傳感器生產(chǎn)了200多臺PMT120壓力變送器，而且成本低、性能穩(wěn)定、測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、深受用戶歡迎。大量投入于石油、化工、電力、鋼鐵、輕工等行業(yè)的壓力測量及現(xiàn)場控制。
一、傳感器的特點
陶瓷電容式傳感器采用了最先進的陶瓷技術(shù)、厚膜電子技術(shù)、SMT技術(shù)，與目前其它電容式傳感器相比，由于它采用了無中介液的干式陶瓷電容式傳感器，因而獲得了優(yōu)越的技術(shù)性能。穩(wěn)定性高，每年優(yōu)于0. 1 0oF " S;溫度漂移小，士0. 150o/lOK;抗過載和沖擊能力強，過載可達量程的數(shù)倍至百倍，甚至用硬物直接敲打測量元件也不致于損壞?？蛇m用于許多行業(yè)的各個場合的介質(zhì)測量。
技術(shù)特點:
下面給出傳感器厚度與壓力測量范圍及耐壓、過載極限表。如表1所示:
陶瓷電容式傳感器厚膜電路板及傳感器厚度如圖1所示。
二、工作原理
PMT120壓力變送器采用了無中介液的干式陶瓷電容式傳感器，獲得了很高的技術(shù)性能。其工作原理也與其它電容式壓力變送器不同:介質(zhì)壓力直接作用于陶瓷膜片，使測量膜片產(chǎn)生偏移;正常的壓力使膜片偏移0. 025mm，超壓狀態(tài)也只使膜片偏移0. lmm，此時測量膜片貼到了陶瓷架上，避免了損壞，故抗過載和沖擊能力強。膜片位移產(chǎn)生的電容變化量與輸入壓力成一定的線性關(guān)系，經(jīng)直接相連的電子部件檢測、放大、轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的二線制4^-20mA DC輸出信號。工作原理圖如圖2所示。
被測介質(zhì)直接作用于陶瓷膜片上，無需象擴散硅式變送器那樣與被測介質(zhì)中間加上隔離膜或隔離液，這樣既影響了精度，又增加了工藝難度。陶瓷膜片從防腐蝕方面也要比加隔離膜的好。
負載特性:模擬輸出型饋壓電壓為13—30. 5V(去掉聯(lián)鎖二極管，允許12. 5—30V)。最大負載電阻取決于儀表饋電電壓。負載特性如圖3所示。
三、應(yīng)用情況
1994年6月中石化撫順石油一廠催化、裂化裝置采用了PMT120壓力變送器，到目前運行良好、參數(shù)穩(wěn)定、數(shù)據(jù)可靠。萊蕪鋼鐵公司、濟南鋼鐵公司鍋爐補給水壓力自控系統(tǒng)、勝利發(fā)電廠循環(huán)水自控系統(tǒng)、撫順睛綸化工廠加氫車間壓力及常減壓控制系統(tǒng)、煙臺中策啤酒廠加壓、減壓裝置等均采用PMT120壓力變送器，用戶反應(yīng)良好。投資少、效益高，每臺變送器的價格只有原裝變送器的用戶愿意接受，選用也很積極下面是同性能參數(shù)及價格對照如表2所示。
PMT120系列壓力變送器目前已開發(fā)出表壓、負壓、絕壓變送器?；具_到預(yù)期的參數(shù)要求。后續(xù)工作將開發(fā)差壓變送器，使其更加系列化、全面化。