关于新型自动调零压力变送器的应用分析

在制造化纤、橡胶和塑料等产品的机械设备中，常使用压力变送器来测量过程的流体压力￥￥￥，包括压差、绝对压力和表面压力等，以便于对生产过程的参数进行监视和控制，使其保持在期望的范围内。传统的压力变送器，在产品安装后必须通过效验设备对产品进行效验，这个过程将耗费大量的人力和时间，且效验设备十分昂贵。为了解决上述问题，蚌埠力恒传感器有限公司（以下简称“力恒”）研发了一种新的自动调零压力变送器，它具有节省资源、方便效验的优点。

这种自动调零压力变送器主要由以下部件组成：感压头、感压元件、引压孔、与感压元件相连接的进行信号转换的应变计、弹性体、直径为 0.3mm的金属毛细管、包裹毛细管的螺纹杆。其中，感压元件为由高弹性的合金材料制成的感压弹性元件，或是采用经应力释放和硬度提升，并经过真空热处理和真空钛碳化物镀膜处理的15~5PH的不锈钢Armoloy涂层感压膜片，两者均具有良好的耐高温性能。

感压元件焊接于感压头上，并与毛细管相连接，毛细管上端为弹性体。位于弹性体上端的应变计连接有可将所得信号放大，&&&并与远程监控系统相兼容的自动调零（Auto-Zero）放大电路。感压头、弹性体及应变计等元件皆位于一个封闭的壳体内。

图1 自动调零压力变送器结构示意图

其中：101——感压弹性元件，102——引压孔，104——螺纹杆，105——弹性体，106——应变计，107——自动调零（Auto-Zero）放大电路。

这种具有自动调零功能的智能型高温熔体压力变送器，是将组成全桥的应变计粘贴在毛细管的一端膜片上。测量时，一端膜片受压，通过介质传递到另一端粘贴好应变计的弹性体上，应变电阻随机械形变而产生阻值变化（俗称为电阻应变效应），并通过自动调零放大电路进行放大，再传输给PLC上位机控制显示&&&或执行监控。即自动调零放大电路采用最新的CMOS工艺来实现信号的放大过程，直接输出0.5~4.5V、0~5V、0~10V及4~20Ma的放大信号，对产品进行输出信号零点和满度的自动调节和效验。

图2高温熔体自动调零压力变送器

其中：1——自动调零压力变送器，104——螺纹杆，105——弹性体，106——应变计，1001——感压膜片，1002——毛细管，107——自动调零（Auto-Zero）放大电路。

在实际工作过程中，被测流体的压强，通过引压孔传递到感压弹性元件，以1:1传递给贴在感压弹性元件上的弹性体及其上的应变计&&&，由于应变电阻，组成惠斯登电桥。

基于虎克定律：在弹性限度内，物体的形变跟引起形变的外力成正比。因此，在压力作用下，感压弹性元件产生微量变形，其上端的应变计感受其形变后，产生电阻效应并输出与作用压力大小成正比的电信号，经过自动调零放大电路对该电信号进行放大整合，输出标准信号和数字通信信号，利用电脑或PLC系统进行远传过程控制。 另外，自动调零压力变送器还可以测高温流体的压力。在工作过程中，流动的高温流体的压强

，以1:1通过感压膜片及充满传递介质（通常是油类等实质上不能压缩的流体）的毛细管，&&&然后经由感压头传递到贴有应变计的弹性体上。由于应变计具有应变电阻，整个系统随机械形变而产生惠斯登电桥，从而实现将形变转化为放大的标准信号。

类似蠕变补偿，自动调零压力变送器通过选用不同补偿量的应变计进行滞后补偿，实现了不锈钢压力变送器的滞后指标调整。通过匹配试验，可以保证产品的线性、滞后及蠕变性能指标控制在±0.02%F.S.以内，并可以达到GB/T7551-1997国家标准和OLMLR60国际建设中规定的C3级要求。

力恒 的自动调零压力变送器集成度高、功耗低、灵敏度高、线性好、体积小，能在达到较高精度和稳定性的前提下，具有较强的实用性，称重传感器哪家好使用时只需要通过一个按键就可以实现对产品的自动效验和修正，避免了耗费大量人力、时间及昂贵的效验设备，因此大大提高了使用者的生产效率。

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