差压传感器在使用和选择上应注意的特点

差压传感器一般被用于试验台、风洞、泄漏检测系统和其他应用中。本文主要说明了为差压、关键压力应用选择传感器时的六个特性和注意事项。

不正确的安装、振动、甚至系统维护都会引起差压传感器设备的方位变化，这就是所谓的方向效应。对于其他类型的传感技术来说，方向效应一直是个问题。即使是正确安装的传感器也会有边缘重力效应，因为传感器旋转180度会从正重力变成负重力，导致2G的受力变化。在这种情况下，传感器无法区分重力施加的力和通过压力端口施加的力。因此，传感器会将重力加权影响与端口压力结合起来，并发出错误的信号。对于填充了硅油或其他隔离介质的传感器，传感器旋转时的方向效应会更明显。这些传感器的隔膜重量和填充液体的重量会影响差压传感器。同样，传感器也无法测量真实压力，会随着方位变化的影响发出错误值。

附近电机或风扇的低频振动也会影响传感器的正确定位。例如，充油传感器中的液体可能会拾取低频振动并向隔膜施加惯性负载，这可能会被误认为是过程压力变化。为了避免这种振动效应，最终用户需要将传感器安装在远端的安静区域。同样，如果参考端口与大气连通，它需要连接到没有振动噪音和风的区域。对于风洞，由于安装了皮托管，两个压力端口都可以通过软管或半软管连接到远程安装的传感器，从而防止空气扰动噪音或机械振动传递到传感器。

 

 

差压传感器的过压保护和反压压力保护一直是泄漏系统厂家重视的问题，这些系统在差压和高静态压力应用中寻求较小的泄漏速率。泄漏检测厂家总是希望测量越来越低的泄漏速率。由于泄漏速率与差压成正比，这些厂家希望能够测量越来越小的差压。为了实现这一目标，应将静态测试压力增加到更高。

 

除了过压之外，还需要考虑管道压力的变化，尤其是在静态管道压力较高的泄漏检测应用中。管路压力是施加到传感器端口的压力。然而，静态管路压力的一些变化可能导致传感器轮廓的轻微应力变形。这些应力又会改变传感器的校准响应，影响传感器的零点和量程。新一代传感器采用的设计可以显著降低静态压力引起感测元件的应变。寻找具有额定低压效应的传感器。

 

差压传感器响应时间对于压力控制和风洞应用是一个主要因素。传感器的响应时间(传感器响应施加的压力和产生输出信号之间的时间间隔)由传感器感测元件采用的技术和电子元件决定。使用电容感测技术的隔膜通常都会快速响应。它们通过传感电容器两端的电压变化来检测和测量压力，电容器的一个极板是可以反映施加压力轻微变化的膜片。由此产生的电容变化将被传感器的电子元件检测到，该电子元件将在线性化、热补偿和调制后输出成比例的高水平信号。

 

 

差压传感器对快速响应时间的需求取决于应用。例如，在测量动态气流速度变化的风洞应用中，传感器的信号输出随风速而变化，因此需要快速的响应时间。对于大多数试验台、泄漏检测和风洞应用，10-80毫米的响应时间通常是可以接受的。对于响应时间不太重要的传统处理和监测应用，响应时间通常是几秒而不是几毫秒。在设计系统时，应了解压力传感器的响应时间需求，压力传感器的响应时间并不总是尽可能快。如果传感器响应速度过快，有时快速传感器会对短暂的未过滤和不需要的系统噪音或湍流压力波动做出响应。在这种情况下，对输出信号进行过滤可以衰减这些不需要的干扰。