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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)過計算機自動測試，用激光調(diào)阻工藝進行了寬溫度范圍的零點和靈敏度溫度補償。差壓傳感器抗干擾、過載和抗沖擊能力強、溫度漂移小、穩(wěn)定性高，具有很高的測量精度，差壓傳感器可應用于各種對差壓進行測量的場合，是工業(yè)自動化領(lǐng)域理想的差壓測量儀表。

　　KIMO差壓傳感器在工程機械、能源行業(yè)、水處理等行業(yè)有廣泛的應用。例如差壓傳感器在除塵設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計結(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)生微弱信號進行處理調(diào)制或再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換和芯片運算處理，輸出模擬信號或數(shù)字信號。

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電容器。

當兩側(cè)壓力不一致時，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。接著進行信號調(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，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)等運算，以及診斷和數(shù)字通信。從而進行顯示，控制用。

充滿管道的流體，當它流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時，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，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個參數(shù)的函數(shù)，此6個參數(shù)可分為實測量[d，ρ，△P，β(D)]和統(tǒng)計量(C、ε)兩類。

(1)實測量

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，誤差值一般應控制在±0．05％左右，還應計及工作溫度對材料熱膨脹的影響。標準規(guī)定管道內(nèi)徑D必須實測，需在上游管段的幾個截面上進行多次測量求其平均值，誤差不應大于±0．3％。除對數(shù)值測量精度要求較高外，還應考慮內(nèi)徑偏差會對節(jié)流件上游通道造成不正常節(jié)流現(xiàn)象所帶來的嚴重影響。因此，當不是成套供應節(jié)流裝置時，在現(xiàn)場配管應充分注意這個問題。

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

3)△P差壓△P的精確測量不應只限于選用一臺高精度差壓變送器。實際上差壓變送器能否接受到真實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，只有加強制造及安裝的規(guī)范化工作才能達到目的。

(2)統(tǒng)計量

1)C統(tǒng)計量C是無法實測的量(指按標準設計制造安裝，不經(jīng)校準使用)，在現(xiàn)場使用時最復雜的情況出現(xiàn)在實際的C值與標準確定的C值不相符合。它們的偏離是由設計、制造、安裝及使用一系列因素造成的。應該明確，上述各環(huán)節(jié)全部嚴格遵循標準的規(guī)定，其實際值才會與標準確定的值相符合，現(xiàn)場是難以滿足這種要求的。

應該指出，與標準條件的偏離，有的可定量估算(可進行修正)，有的只能定性估計(不確定度的幅值與方向)。但是在現(xiàn)實中，有時不僅是一個條件偏離，這就帶來非常復雜的情況，因為一般資料中只介紹某一條件偏離引起的誤差。如果許多條件同時偏離，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，即標準確定值的誤差；其二為由于流量變化ε值將隨之波動帶來的誤差。一般在低靜壓高差壓情況，ε值有不可忽略的誤差。當△P／P≤0.04時，ε的誤差可忽略不計。