物聯(lián)網系統(tǒng)中為什么要使用壓力變送器

在物聯(lián)網系統(tǒng)中使用壓力變送器的原因主要基于以下幾個方面：

感知層的核心作用

物聯(lián)網系統(tǒng)主要由感知層、傳輸層、平臺層和應用層組成。感知層作為物聯(lián)網的“排頭兵”，負責收集物理世界中的各種信息。壓力變送器作為感知層的重要組成部分，能夠實時、準確地感知被測介質的壓力變化，并將其轉換為電信號或其他可傳輸、處理的形式，為物聯(lián)網系統(tǒng)提供基礎數據支持。

實時監(jiān)測與控制

壓力變送器通過將被測壓力轉換為標準的電信號（如4-20mA電流信號或0-10V電壓信號），使得這些信號能夠被PLC、DCS等控制器讀取和處理。在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，這些控制器可以基于這些壓力信號進行實時監(jiān)測和控制，確保設備的穩(wěn)定運行，提高生產效率和品質。同時，在物聯(lián)網系統(tǒng)中，這些數據還可以通過網絡傳輸到云端或遠程監(jiān)控中心，實現遠程監(jiān)控和故障診斷。

高精度與穩(wěn)定性

現代壓力變送器通常采用高精度的敏感元件和先進的轉換技術，能夠實現高精度的壓力測量。同時，其長期穩(wěn)定性好，能夠在惡劣的工業(yè)環(huán)境中長時間穩(wěn)定運行。這些特性使得壓力變送器在物聯(lián)網系統(tǒng)中能夠提供可靠、準確的數據支持。

智能化與網絡化

隨著物聯(lián)網技術的發(fā)展，壓力變送器也逐漸向智能化和網絡化方向發(fā)展。一些先進的壓力變送器不僅具有實時顯示功能，還內置了微處理器（MCU），支持遠程參數配置和遠程監(jiān)控。同時，它們還可以與其他物聯(lián)網設備進行通信和數據交換，實現設備的互聯(lián)互通和數據的共享與利用。

適應多種應用場景

壓力變送器具有廣泛的應用領域，如消防水管網、消防末端、消防泵房、城市供水、石油化工等需要無人值守、遠程監(jiān)控的領域。在這些場景中，壓力變送器能夠測量氣體、液體、油等對不銹鋼無腐蝕的介質，確保設備的安全運行。同時，無線壓力變送器的出現更是進一步擴展了其應用范圍，通過無線通訊協(xié)議（如GPRS、LORa-iot、NB-iot）實現數據的無線傳輸，降低了布線成本和安裝難度。

具體應用場景：

工業(yè)自動化領域：

監(jiān)控生產過程中液體、氣體等介質的壓力，實現精確控制。

壓力變送器可以將所測得的壓力值轉化成電信號輸出，實現對生產過程中的壓力參數的自動監(jiān)測和調節(jié)。

石油、石化、化工行業(yè)：

與節(jié)流裝置配套，提供精確的流量測量與控制。

可測量管道和貯罐的壓力和液位，確保生產過程的順利進行。

電力、城市煤氣及其他公司事業(yè)：

要求高穩(wěn)定度和高精度的測量等場所。

壓力變送器負責監(jiān)測鍋爐、汽輪機等關鍵設備的壓力參數，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

紙漿和造紙行業(yè)：

用于要求耐化學液體、耐腐蝕性液體之類的場所。

壓力變送器能夠準確測量各種化學液體的壓力，為生產過程提供數據支持。

鋼鐵、有色金屬、陶瓷行業(yè)：

用于爐膛壓力測量等要求高穩(wěn)定性，高精度測量等場所。

壓力變送器在嚴格控制的條件下（如溫度、濕度等）提供穩(wěn)定的測量數據。

機械、造船行業(yè)：

用于嚴格控制高精度條件下要求穩(wěn)定測量的場所。

壓力變送器確保機械和船舶在復雜環(huán)境中穩(wěn)定、安全運行。

水利工程：

監(jiān)測水壩、管道等設施內部的壓力狀況，確保水利設施的安全運行。

壓力變送器能夠準確測量水位高度和水壓力值，實現水位的自動控制和水壓力值的調節(jié)。

環(huán)保、水處理領域：

壓力變送器在環(huán)保和水處理過程中，用于監(jiān)測和控制各種介質的壓力，確保處理過程的效率和安全。

綜上所述，物聯(lián)網系統(tǒng)中使用壓力變送器是為了實現對物理世界中壓力信息的實時感知、監(jiān)測和控制，提高系統(tǒng)的智能化水平和運行效率。

本文會再為大家詳解變送器家族中的一員——壓力變送器。

壓力變送器的定義

變送器

變送器是從傳感器發(fā)展而來的，凡能輸出標準信號的傳感器就稱為變送器。標準信號是指物理量的形式和數量范圍都符合國際標準的信號。由于直流信號具有不受線路中電感、電容及負載性質的影響，不存在相移問題等優(yōu)點，所以國際電工委員會(IEC)將電流信號 4mA~20mA(DC)和電壓信號 1V~5V(DC)確定為過程控制系統(tǒng)中模擬信號的統(tǒng)一標準。

壓力變送器

壓力變送器是一種將壓力轉換成氣動信號或電動信號進行控制和遠傳的設備。它能將測壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數轉變成標準的電信號（如4~20mADC等），以供給指示報警儀、記錄儀、調節(jié)器等二次儀表進行測量、指示和過程調節(jié)。通常是標準化的，如4-20毫安(mA)電流輸出、0-5伏特(V)電壓輸出等，以便與控制系統(tǒng)或顯示設備連接。

壓力變送器的組成與工作原理

壓力變送器通常由壓力感應器、信號轉換器、放大器和校準電路、輸出接口等主要組件組成。

壓力感應器是核心部分，負責接收來自壓力源的壓力信號，當受到外部壓力作用時，會產生相應的機械變形。信號轉換器將機械變形轉換為電阻、電壓或電流等電信號。放大器和校準電路對信號進行放大、線性化和校準處理，以提高測量的準確性和穩(wěn)定性。輸出接口通常是標準化的，如4-20毫安(mA)電流輸出、0-5伏特(V)電壓輸出等，以便與控制系統(tǒng)或顯示設備連接。

壓力變送器的分類

按測量介質：

表壓型（Gauge Pressure）：測量的是介質相對于大氣壓力的壓力差。

絕壓型（Absolute Pressure）：測量的是介質相對于真空的絕對壓力。

差壓型（Differential Pressure）：測量的是兩個壓力點之間的壓力差。

按測量原理：

電容式：通過改變電容器兩個極板之間的距離或面積來測量壓力變化。

壓阻式：利用壓阻效應，即半導體材料在受到壓力作用時電阻率發(fā)生變化，從而測量壓力。

擴散硅式：基于單晶硅材料的壓阻效應，通過測量硅片的電阻變化來測量壓力。

電磁式：利用電磁感應原理，將壓力轉換為電流或電壓信號輸出。

諧振式：利用諧振頻率隨壓力變化的原理來測量壓力。

按輸出信號：

模擬量輸出：如4-20mA電流信號、0-5V或0-10V電壓信號等。

數字量輸出：通過數字通信接口（如HART、Profibus、Modbus等）傳輸數據。

按結構：

隔爆型：具有防爆功能，適用于有爆炸危險的場所。

本安型：本質安全型，適用于對安全要求較高的場所。

普通型：適用于一般工業(yè)環(huán)境。

按精度：

高精度型：測量精度較高，適用于對測量精度要求嚴格的場合。

中精度型：測量精度適中，適用于一般工業(yè)測量。

低精度型：測量精度較低，適用于對測量精度要求不高的場合。

按用途：

通用型：適用于多種介質和測量范圍。

專用型：針對特定介質或測量范圍設計的壓力變送器，如高溫、高壓、腐蝕性介質等。

按安裝方式：

螺紋連接型：通過螺紋接口與被測介質系統(tǒng)連接。

法蘭連接型：通過法蘭接口與被測介質系統(tǒng)連接，適用于高壓、大口徑系統(tǒng)。

卡箍式連接型：利用卡箍將被測管道夾緊在變送器上，適用于小口徑管道。

按靜壓誤差校正：

帶校正型：能夠自動或手動校正靜壓誤差，提高測量精度。

無校正型：不具備靜壓誤差校正功能。

壓力變送器的選型參數

測量范圍：

定義：在允許誤差限內被測量值的范圍。

選型建議：根據應用需求確定所需測量的壓力范圍，并考慮測量精度和穩(wěn)定性。

量程：

定義：測量范圍的上限值和下限值的代數差。

選型建議：量程的選用原則通常是只用到滿量程的2/3，以便在超出預期壓力時提供保護。例如，如果待測壓力的較大值為2MPa，則選擇的較佳量程通常為0-3MPa。

精度：

定義：被測量的測量結果與真值間的一致程度。

選型建議：精度通常以百分比值表示（如0.5%FS、1%FS等），FS代表滿刻度值。精度越高，成本也越高。根據應用需求選擇合適的精度，確保測量結果的準確性。

輸出信號：

類型：通常為4-20mA的電流信號和0-5V及1-5V的電壓信號。

選型建議：根據接收信號的設備或系統(tǒng)的要求選擇合適的輸出信號類型。

螺紋接口：

定義：壓力變器和待測壓力介質間溝通壓力時所提供的螺紋尺寸。

選型建議：根據待測管道或設備的接口尺寸選擇合適的螺紋接口，確保連接緊密、無泄漏。

出線方式：

定義：變送器的出線方式從防護程度來說可分為IP65-IP68幾個等級。

選型建議：根據壓力變送器的使用工況決定出線方式。在環(huán)境相對良好的實驗環(huán)境下可使用防護等級較低的IP65級，而在惡劣的室外環(huán)境下則需考慮使用防護等級較高的IP67-IP68級出線形式。

穩(wěn)定性：

定義：傳感器或變送器在規(guī)定的條件下儲存、試驗或使用，經歷規(guī)定的時間后，仍能保持原來特性參數的能力。

選型建議：穩(wěn)定性是長期可靠運行的保障，應關注產品的長期穩(wěn)定性數據，特別是在惡劣環(huán)境下的表現。

耐壓能力：

定義：壓力變送器在工作過程中所能承受的最大壓力值。

選型建議：根據應用環(huán)境的壓力范圍選擇合適的耐壓能力，確保設備在高壓下不會損壞。

響應時間：

定義：傳感器對實際壓力變化的反應速度。

選型建議：對于需要快速響應的應用（如液體沖擊波或氣體瞬間壓力的測量），應選擇具有較短響應時間的壓力變送器。

溫度范圍：

定義：包括工作溫度（指變送器能夠達到各項技術指標和功能的環(huán)境溫度范圍）和儲存溫度（指變送器在不加電工作狀態(tài)下的長期儲存不損壞的溫度范圍）。

選型建議：根據應用環(huán)境的溫度條件選擇適合的溫度范圍，確保設備在極端溫度下的穩(wěn)定性和可靠性。

壓力變送器的使用注意事項

電壓限制：

切勿在壓力變送器上使用高于36V的電壓，以免損壞設備。這一點在多個參考文章中均被強調。

保護膜片：

切勿用硬物碰觸膜片，以防止損壞隔離膜片。膜片是壓力變送器的關鍵部件，一旦損壞將影響測量精度和穩(wěn)定性。

防結冰：

被測介質不允許結冰，因為結冰會損傷傳感器元件隔離膜片，導致變送器損壞。在冬季或寒冷環(huán)境下，需要采取必要的防凍措施，如安裝保溫層或使用防凍液。

高溫介質測量：

在測量蒸汽或其他高溫介質時，溫度不應超過變送器使用時的極限溫度。如果介質溫度超過極限溫度，必須使用散熱裝置，如散熱管或冷凝器，并確保散熱管中注入適量的水，以防止過熱蒸汽直接與變送器接觸，損壞傳感器。

安裝位置：

測量氣體壓力時，取壓口應開在流程管道頂端，并且變送器也應安裝在流程管道上部，以便積累的液體容易注入流程管道中。

測量液體壓力時，取壓口應開在流程管道側面，以避免沉淀積渣。同時，變送器的安裝位置應避免液體的沖擊（水錘現象），以免傳感器過壓損壞。

防止干擾和腐蝕：

檢查壓力變送器周圍有無信號干擾，如果有，盡量排除或采取屏蔽措施。

定期清洗安裝孔，保證安裝孔的清潔，防止變送器與腐蝕性或過熱的介質接觸。

接線和密封：

接線時，將電纜穿過防水接頭或繞性管并擰緊密封螺帽，以防雨水等通過電纜滲漏進變送器殼體內。

壓力變送器的兩個出線口都需要密封，以防止外界環(huán)境中的水分和雜質進入。

維護和檢查：

定期對壓力變送器進行檢查和維護，包括清潔、校準和更換損壞的部件。

注意檢查散熱裝置和導壓管的狀態(tài)，確保它們沒有堵塞或泄漏。

壓力變送器的廠商

MEACON（美控）：

創(chuàng)立時間：2013年

所在地：中國浙江省

品牌熱度：較好

好評率：99%

產品覆蓋：壓力變送器、壓力傳感器、壓力表等多個領域

特點：產品覆蓋廣泛，質量好，受到用戶好評

sinomeasure：

所在地：中國浙江省

品牌熱度：較好

好評率：99%

產品覆蓋：壓力變送器、信號發(fā)生器、壓力傳感器等

特點：主營產品廣泛，滿足用戶多種需求

ELECALL（伊萊科電氣）：

創(chuàng)立時間：2008年

所在地：中國浙江省

品牌年份：16年

品牌熱度：較好

好評率：94%

產品覆蓋：五金工具、儀器儀表、家裝家飾、低壓電氣等

特點：以電子商務為主的電氣銷售企業(yè)，規(guī)模不斷壯大

星儀：

創(chuàng)立時間：2017年

所在地：中國

品牌熱度：較好

產品覆蓋：溫度傳感器、壓力變送器、壓力傳感器等

特點：主營產品多樣，涵蓋多個領域

虹潤：

所在地：中國

產品覆蓋：計算儀、壓力變送器、脈沖控制儀等

特點：產品多樣，適用于多種場合

Honeywell/霍尼韋爾：

所在地：美國

成立時間：1885年

特點：多元化跨國公司，技術和制造業(yè)領先，產品包括單端式、差分式以及內部集成式壓力變送器

佛山市浩捷電子儀器有限公司：

所在地：廣東省佛山市

產品覆蓋：壓力傳感器、壓力變送器、液位傳感器等

特點：專注于壓力測量和控制系統(tǒng)的科研、開發(fā)、生產、安裝及調試

供應商A：北京力諾天晟科技有限公司

http://www.bjleno.com/

1、產品能力

（1）主推型號1：T288 數顯防爆壓力變送器

產品詳情介紹

產品概述

T288 數顯防爆壓力變送器是 食品、飲料、醫(yī)藥和生物工程等行業(yè)專用的衛(wèi)生型壓力變送器。該產品符合GB3836.1-2010《爆炸性環(huán)境第1、2部分...》標準，防爆等級 Ex d IIBT6， 最大程度上滿足衛(wèi)生行業(yè)在防爆區(qū)對各種工況測量和顯示的需要； 該變送器過程連接部分均采用整體焊接拋光工藝，無衛(wèi)生死角，相關衛(wèi)生設計符合FDA標準。該變送器敏感元件全部采用進口硅微融芯體，直接測量各種生產過程中0～150℃、-0.1～15MPa范圍內的液體、氣體和蒸汽壓力，性能穩(wěn)定，測量精度高； 清洗和高溫滅菌時無需拆卸，使用方便，操作簡單。該變送器輸出標準4-20mA電流信號或0-10VDC電壓信號， 常與PLC、記錄儀和調節(jié)儀表配套使用。

產品特點

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01 數顯防爆結構設計，滿足各種防爆區(qū)過程測量；

02 該變送器過程連接部分均采用整體焊接拋光工藝，無衛(wèi)生死角，相關衛(wèi)生設計符合FDA標準；

03 接液材質均為316L衛(wèi)生級不銹鋼材質，表面粗糙度最高可達Ra 0.4 ；

04 CIP-SIP清洗過程控制的壓力測量，耐高溫達150℃；

05 清洗和高溫滅菌時無需拆卸，使用方便，操作簡單；

06 智能數字放大器，測量精度高、抗干擾能力強；

07 支持顯示和非顯示兩種結構類型可選；防腐、防壓等需求；

08 輸出標準4-20mA電流信號或0-10VDC電壓信號或數字量485通訊可選；

09 過程連接：支持多種國際標準過程連接方式；

10 適合熱介質、腐蝕性介質、高溫粘稠介質或結晶性介質測量。

11 支持客戶個性化定制。

技術參數

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接液材質	標配：316L不銹鋼 典型：鈦合金、鉭膜片
電源	12～36VDC 推薦24VDC （功耗≈30mA）
輸出	4～20mA （標配） 2路繼電器輸出（顯示型 選配）
溫漂	≤±0.05％FS／℃ ( 溫度范圍-20～85℃ ）
零點	≤±0.02%/℃ 典型值 ≤±0.04%/℃ 最大值
滿點	≤±0.02%/℃ 典型值 ≤±0.04%/℃ 最大值
零漂	≤0.3%滿量程
熱回差	≤±0.5%滿量程
精度	≤±0.5% 滿量程
介質溫度	-30℃/-45℃ ～ +85 / +150 / +200℃
儲存溫度	-40℃～+125℃
顯示范圍	-1999～9999
粗糙度	Ra＜0.8
機械沖擊	100g/1ms
機械震動	max.20g：15-2000Hz
電磁兼容	干擾影響：Class B 抗干擾性：符合工業(yè)場合要求
填 充 液	1：硅油 2：合成油或衛(wèi)生油
響應時間	電流輸出 max.2ms 電壓輸出 max.10ms
防護等級	標配：IP65 定制:IP67
安裝位置	任意(校驗位置變送器豎直，接液膜片朝上)

衛(wèi)生型卡盤尺寸對照表

外形尺寸

2、支撐

（1）技術產品

技術資料

https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/WqfqwHbSXihHmXkrFSwcA5KBnZc?fromScene=spaceOverview

（如有侵權，聯(lián)系刪除）

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審核編輯 黃宇