“同类产品针对拆析 进气压力传感国内外传感器研究开发最新动态器原理”

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有多种以前就流传的压力传感器

不具备上述优点，能够满足石油化工领域对压力传感器的要求

及其结构优势； 面向国内外制造商的压力传感器

很明显，压力传感器国产化的关键是如何提高传感器的长时间稳定性。

1 .介绍

压力变送器是石油化工自动控制最常用的测量设备之一。 在大型化工项目中，压力变送器的大部分应用包括差压、绝对压力、表压、高压、微差压、高温、低温、各种材质、特殊加工的远程法兰压力变送器。 以巴斯夫长江苯乙烯项目为例，采用了近480台各种类型的压力变送器。 在项目准备阶段，项目准备部的专家和工程师希望所有压力变送器至少在两年内可靠，不发生故障。

目前我国石化领域广泛采用的压力变送器主要依赖进口，国内压力变送器在产品类型和性能上与国外还有一定的差距。 压力传感器国产化对国民经济和国防安全、民族工业振兴具有重要作用。 本文对比了国内外石油化工行业采用的几种典型的压力变送器，分析了压力传感器国产化的关键。 通过努力，可以打破国外微机电系统传感器对压力变送器的垄断地位，实现石化领域压力传感器的国产化。

在现代连续生产过程中，稳定可靠的压力变送器是生产过程的有力保证。 如果发生测量误差或停止故障，经济损失将无法估量。 压力变送器的稳定性和可靠性已成为石油化工领域对压力变送器的主要要求。

一般来说，压力变送器的测量值随着工作环境和静压的变化而漂移。 对于轻微的压力和压差测量，该漂移可能更严重。 在不同情况下，可以得到最准确的测量，保持生产稳定性，保证工艺一致性，这是压力变送器稳定性的体现，也是石油化工领域对压力变送器稳定性的要求。

在稳定可靠的基础上，高精度是石油化工领域对压力传感器的更高要求。 控制的正确性取决于控制公启测量的准确性。 测量精度越高，控制精度越高。 目前许多压力变送器的精度达到%，能够满足石油化工领域测量精度的要求。

此外，在石化领域对压力变送器还有许多其他要求。 例如，增加量程比可以提高压力变送器的灵活性，便于设计和应用。 当过程流中反应条件的设计略有变化时，例如变送器的量程比大，意味着通用性好，过程条件的一些变化几乎不影响变送器的型号，大大减少了设计编纂的从事量。 而且，大量的行程比可以减少工程中采用的变送器种类，减少备件库存，减少资金积压。

石油化工领域对压力变送器的要求集中在可靠性、稳定性、高精度上。 其中对可靠性有多种附加要求，如量程比、总线类型等。 取决于变送器的结构设计、加工工艺水平和结构材料。 压力变送器的稳定性和高精度主要由压力传感器的稳定性和测量精度来保证。 压力传感器的测量精度和响应速度与压力变送器的测量精度相对应，压力传感器的温度特性、静压特性、长时间稳定性与稳定性相对应

微压力传感器是利用半导体材料和微机电系统技术制造的新型压力传感器。 与传统的压力传感器相比，微压传感器具有精度高、灵敏度高、动态特点好、体积小、耐腐蚀、价格低等优点。 单晶硅疲劳小，用这种材料制作的微压传感器长时间稳定性好。 此外，微压力传感器易于与微温度传感器集成，提高了温度补偿精度，大大提高了传感器的温度特性和测量精度。 如果将2个微压力传感器合并，就可以进行静压补偿，改善压力传感器的静压特性。 因此，微压力传感器具有以前传来的压力传感器所没有的许多优点，能够很好地满足石油化工领域对压力传感器的投诉。

3.1富士fcx-a系列压力变送器

20世纪80年代后期，富士企业开始销售智能发射机。 目前有500，000多种fcx系列产品应用于世界各地的各种工业过程。 fcx系列产品采用富士企业创造的先进浮动模块结构，可靠性高，性能好。 是中国石油化工领域广泛采用的压力变送器之一。 富士企业以fcx系列压力变送器为基础开发了fcx-a系列。 该系列产品也基于先进的浮动箱结构，如图1所示。 传感单元采用硅微电容传感器和新开发的检测电路( asic )，实现了基于双温度传感器的高精度传感单元和温度补偿单元。 精度为0.1%，长时间稳定性在0.1%url以内( 3年测量)。

富士的硅微电容传感器使用对称的差动电容结构，上下敏感电容的电极是通过在传感器上的导向孔上镀导电层引出的。 硅油充满导孔后，作用于浮动型壳体的外压通过硅油传播到传感器的两端，挤出的硅片变形，容量板之间的距离发生变化，容量略有变化。 硅油的另一个作用是作为电容器极板间的电介质。

传感器主体由单晶硅构成，侧面是铝电极，用于连接导线向外部传输电容信号。 传感器的其他导电部分都是由金构成的。 差动电容器的三个极板由陶瓷材料绝缘。

使用西门子专利技术的硅材料传感器中，dsⅲ系列压力变送器适用于各种压力、差压、绝对压力、液位测量。 它应用模块化的设计，由传感器单元和电子放大单元组成。 传感器单元包括差压传感器、绝对压力传感器和温度传感器。 采用绝对压力传感器和温度传感器，充分计算补偿差压传感器满量程范围内的静压特性和温度特性，使dsii系列差压变送器具有非常优异的静压特性和温度特性。

dsⅲ系列压力变送器设计为适用于300年一次的故障发生率，要求高安全性和可靠性的情况。

dsⅲ系列的压力变送器一台即可获得与两台普通变送器相同的安全水平。 这意味着安装、运营和维护的价格大幅下降。 dsⅲ系列压力变送器的精度可以达到%，5年前的漂移不到0.25% (实测1年)。

dsⅲ系列智能差压变送器在结构上具有独立的压力测量传感器和无助于测量的独特的中心膜片。 测量元件两端的压力通过密封膜片和填充液传播到硅压力传感器。 压力超过测量极限时，过载保护膜片变形，附着在测量元件的内壁，保护硅压力传感器免受过电压的影响。 无助于测量的中心膜片结构，使dsⅲ系列的压力变送器具有优异的过电压保护能力。 西门子硅传感器使用的是压阻式结构设计。 测量膜片因施加的差压而变形，安装在其上的4个电阻应变计的电阻值发生变化，电阻桥的输出电压与差压成正比发生一些变化。

进行绝缘测量时，dsⅲ系列的变送器需要绝缘测量元件。 被测量压力通过膜片和填充液传播到绝缘压力传感器，使测量膜片产生应变。 绝缘传感器使用的是压阻式结构的设计，测量原理与差压传感器相同。

国产压力变送器如西安交通大学维纳仪器有限责任企业在mems压力传感器科学研究及其产业化方面进行了一系列尝试，其生产的wyb1型压阻式压力变送器由半导体扩散硅压力传感器和专用放大电路组成，精度高，电路调整方便，可靠性高

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