變送器是工業(yè)實(shí)踐中較為常用的一種傳感器，廣泛的應(yīng)用在各種工業(yè)自控環(huán)境，在石油化工管道領(lǐng)域尤為突出，在電氣儀表類(lèi)物資采購(gòu)中，也屬于常用物資，因此本文將通過(guò)對(duì)常見(jiàn)變送器原理分析，對(duì)變送器選型進(jìn)行淺析，并結(jié)合以往相應(yīng)采購(gòu)案例，對(duì)比導(dǎo)致變送器價(jià)格浮動(dòng)的參數(shù)。
變送器作為一種精密儀器，在石油石化行業(yè)扮演重要角色。變送器不僅可以通過(guò)一些常用量換算成預(yù)期需求的電量外，還可以將一些常用量放大。在當(dāng)前各領(lǐng)域行業(yè)中，從功能角度，變送器可以分為壓力變送器、一體化溫度變送器、液位變送器等。在石油石化行業(yè)中，壓力變送器常以應(yīng)用非常廣泛，使用非常普遍等原因，作為主要采買(mǎi)對(duì)象，本文也將以壓力變送器做主要研究對(duì)象，對(duì)上述其余各功能變送器，后文附表中會(huì)對(duì)其進(jìn)行詮釋以及各自特點(diǎn)的分析。
壓力變送器主要工作表現(xiàn)在把石油石化常用受壓信號(hào)傳送到電子器件，通過(guò)AD轉(zhuǎn)換，體現(xiàn)在電腦操作上，比如，如以水壓為例，以水壓產(chǎn)生壓力的受壓信號(hào)傳送到電子器件，產(chǎn)生相應(yīng)電流（目前大部分變送器電流為4~20mA），通過(guò)相應(yīng)算法公式，壓力變送器轉(zhuǎn)換后的電流也通過(guò)壓力產(chǎn)生的受壓信號(hào)的增大而提升。
宏觀的來(lái)講，壓力變送器是以壓力測(cè)量傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)受到壓力的大小，再通過(guò)模塊電路，實(shí)現(xiàn)AD轉(zhuǎn)換，得到可用范圍內(nèi)的電壓或者電流。微觀的來(lái)分析，壓力體現(xiàn)在集成硅受壓元器件上，迫使其受壓產(chǎn)生形變，導(dǎo)致電橋產(chǎn)生作用，得到相應(yīng)電壓電流，再通過(guò)放大電路將前期得到的電壓、電流放大并轉(zhuǎn)換成可用于使用的電壓或電流。
壓力變送器按著測(cè)量使用角度，可以分為壓力變送器、差壓變送器。顧名思義，前者是對(duì)壓力的一種測(cè)量，后者是對(duì)壓力差的測(cè)量，然而，壓力變送器并非只能使用原理上這種功能，可以衍涉到其他非直接測(cè)量量，例如，可以通過(guò)兩臺(tái)壓力變送器或者一臺(tái)差壓變送器，對(duì)上限和下限分別測(cè)量，得到電信號(hào)的差值，可體現(xiàn)液位的高低，也可以通過(guò)截流元器件對(duì)測(cè)量介質(zhì)的流量和密度進(jìn)行測(cè)量，體現(xiàn)壓力變送器功能的強(qiáng)大和使用范圍之廣。壓力變送器不僅可以從測(cè)量使用角度劃分，也可以按照壓力變送器的結(jié)構(gòu)規(guī)模分類(lèi)。由于壓力變送器是直接接觸被測(cè)液體介質(zhì)，考慮到使用于石油石化行業(yè)，液體往往是有腐蝕性，對(duì)精度儀器產(chǎn)生破壞，造成維修等后續(xù)工作，基于此原因，將壓力變送器劃分成一般型和隔離型。一般型壓力變送器是通過(guò)零保護(hù)變送器墨盒中的內(nèi)膜與被測(cè)介質(zhì)接觸，而隔離型的壓力變送器內(nèi)膜中密封的是硅油，作為一種保護(hù)液存在于膜盒中，而接觸被測(cè)介質(zhì)的是壓力變送器的外膜，當(dāng)被測(cè)介質(zhì)受壓于外膜時(shí)，內(nèi)膜中的硅油保護(hù)液將壓力傳遞到一般膜盒上，而另一點(diǎn)，隔離型壓力變送器相比于一般壓力變送器優(yōu)點(diǎn)在于不會(huì)將導(dǎo)壓管膜盒室堵塞，由于被測(cè)介質(zhì)常常帶有污濁物質(zhì)，經(jīng)常性的會(huì)堵住膜盒甚至由于介質(zhì)脫離變送器，會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶，這樣就迫使該介質(zhì)從壓力變送器中抽出，這樣必定會(huì)導(dǎo)致壓力變送器不能正常運(yùn)作，甚至大面積癱瘓，延誤工期。
通常隔離型壓力變送器采用法蘭連接方式，使得隔離型壓力變送器的感應(yīng)膜片進(jìn)入到被測(cè)出器件中，使得堵塞問(wèn)題和結(jié)晶問(wèn)題得到有效解決，從而被測(cè)介質(zhì)也不會(huì)被抽取出。這種隔離型變送器的外膜盒和測(cè)量膜盒從連接形式上可以分成遠(yuǎn)傳型和一體型兩種。遠(yuǎn)傳型就是外膜盒和測(cè)量膜盒是整體分離的，中間靠一根毛細(xì)管連接，可以與變送器安裝于支架上，有利于維護(hù)；一體型隔離壓力變送器外膜盒和變送器主體是合為一個(gè)單體，整體安裝在設(shè)備上。連接方式更是簡(jiǎn)單易行，在設(shè)備和隔離型壓力變送器上留好配對(duì)的螺紋，只需配套擰到一起即可。因?yàn)榫C上介紹，隔離型壓力變送器的優(yōu)點(diǎn)是不由質(zhì)疑的，同樣好的產(chǎn)品其設(shè)計(jì)和工藝也是不同的，這就導(dǎo)致隔離型壓力變送器是一般壓力變送器的三至四倍。
對(duì)于變送器，針對(duì)壓力量程范圍都有配有相應(yīng)的過(guò)載保護(hù)，而過(guò)載保護(hù)工藝的高低就決定其價(jià)格。過(guò)載保護(hù)作為一種安全因素，是不同種類(lèi)壓力變送器都不可忽略的一項(xiàng)，一般設(shè)計(jì)人員給定的采買(mǎi)數(shù)據(jù)中量程只是相對(duì)參考值，而實(shí)際情況并未考慮十分，超出量程的情況也時(shí)而發(fā)生，從經(jīng)濟(jì)以及減少損失的角度，合理的過(guò)載保護(hù)至關(guān)重要。過(guò)載保護(hù)也會(huì)因壓力變送器種類(lèi)的不同，而存在差異性的設(shè)計(jì)。
高靈敏壓力變送器通常為保證高精度，會(huì)犧牲一部分量程，通常量程較小，在設(shè)計(jì)階段，通過(guò)凸臺(tái)的方式得到呈現(xiàn)，形成方法有玻璃刻蝕技術(shù)、背部刻蝕技術(shù)、硅直接鍵合技術(shù)等。通常這種設(shè)計(jì)的壓力變送器的腔體都相對(duì)較大，靈敏度的提升空間也相對(duì)減少，硅片利用率也下降，而且增加了工藝的難度，提升了壓力變送器的價(jià)格成本。當(dāng)前犧牲層結(jié)構(gòu)壓力變送器已成為主流方向，這主要是因?yàn)闋奚鼘咏Y(jié)構(gòu)壓力變送器彈性膜片很薄，厚度可做到2um，甚至更薄。在這樣薄的結(jié)構(gòu)上，如果采用擴(kuò)散硅或多晶硅薄膜作為犧牲層結(jié)構(gòu)壓力變送器的應(yīng)變電阻，其厚度相對(duì)較大，對(duì)彈性膜片應(yīng)力分布影響很大，不利于犧牲層結(jié)構(gòu)壓力變送器的性能優(yōu)化，因此采用多晶硅納米薄膜制作應(yīng)變電阻更能發(fā)揮犧牲層技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，也就加大了成本要求，繼而使得整體價(jià)格提升。
綜上所述，足見(jiàn)壓力變送器分類(lèi)之廣，種類(lèi)之多，如何判斷某種壓力變送器的價(jià)格就變成了重中之重的問(wèn)題，其中決定壓力變送器價(jià)格因素就成了此項(xiàng)問(wèn)題的關(guān)鍵。
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