一文帶你了解壓力傳感器

壓力傳感器是工業(yè)自動(dòng)化、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域的關(guān)鍵元件，其精確性和可靠性直接影響系統(tǒng)性能。本文從使用方法、注意事項(xiàng)、校準(zhǔn)項(xiàng)目及校準(zhǔn)注意事項(xiàng)四個(gè)維度，系統(tǒng)講解壓力傳感器的規(guī)范操作與維護(hù)要點(diǎn)。

一、壓力傳感器的使用方法

1. 安裝與固定

機(jī)械安裝

根據(jù)接口類型（螺紋、法蘭、卡箍等）匹配安裝位置，確保密封性。

使用密封膠或墊片（如O型圈）防止介質(zhì)泄漏。

安裝方向需符合傳感器標(biāo)識(shí)（如“↑”箭頭指向壓力輸入方向）。

環(huán)境適應(yīng)性

避免安裝在振動(dòng)源、強(qiáng)磁場或高溫輻射區(qū)。

戶外使用需加裝防護(hù)罩（防塵、防水IP65以上）。

2. 電氣連接

供電與信號(hào)輸出

按說明書連接電源（如24V DC ±10%）和信號(hào)線（4-20mA、0-5V、RS485等）。

確保屏蔽線接地，減少電磁干擾（EMI）。

接線示例

線纜顏色

功能

紅色 電源正極（+V）

黑色 電源負(fù)極（-V）

綠色 信號(hào)輸出

白色 屏蔽層接地

3. 調(diào)試與初始化

預(yù)熱：通電后靜置10-15分鐘，待傳感器內(nèi)部溫度穩(wěn)定。

零點(diǎn)校準(zhǔn)：無負(fù)載時(shí)通過軟件或硬件（調(diào)零電位器）調(diào)整輸出信號(hào)至基準(zhǔn)值。

滿量程測試：施加最大標(biāo)稱壓力，驗(yàn)證輸出信號(hào)是否線性（如4-20mA對(duì)應(yīng)0-10MPa）。

4. 日常維護(hù)

清潔：定期用無水酒精擦拭接觸介質(zhì)面，避免油污或顆粒堵塞壓力孔。

密封檢查：每月檢查密封件是否老化或破損，及時(shí)更換。

數(shù)據(jù)記錄：記錄壓力波動(dòng)異常時(shí)的輸出值，輔助故障診斷。

二、使用注意事項(xiàng)

1. 環(huán)境限制

溫度范圍：標(biāo)準(zhǔn)傳感器工作溫度通常為-20°C~85°C，超限需選高溫/低溫型號(hào)。

濕度要求：長期濕度＞80%時(shí)，選擇防潮封裝或加裝干燥劑。

介質(zhì)兼容性：腐蝕性介質(zhì)（如酸、堿）需選用哈氏合金、陶瓷膜片等耐腐蝕材質(zhì)。

2. 過載與沖擊防護(hù)

最大壓力限制：禁止超過傳感器標(biāo)稱的過載壓力（如標(biāo)稱10MPa，過載保護(hù)為15MPa）。

壓力沖擊緩沖：在液壓系統(tǒng)中安裝阻尼器或節(jié)流閥，避免瞬間壓力沖擊損壞傳感器。

3. 電氣安全

防爆要求：易燃易爆環(huán)境（如石油化工）需使用本安型（Ex ia）或隔爆型（Ex d）傳感器。

浪涌保護(hù)：電源線加裝TVS二極管或隔離模塊，防止電壓尖峰擊穿電路。

三、校準(zhǔn)項(xiàng)目與周期

1. 必校項(xiàng)目

校準(zhǔn)類型

方法

周期

零點(diǎn)校準(zhǔn) 無壓力輸入時(shí)，調(diào)整輸出信號(hào)至理論零點(diǎn)（如4mA或0V）。 每月/更換環(huán)境后

滿量程校準(zhǔn) 施加標(biāo)稱最大壓力，驗(yàn)證輸出信號(hào)達(dá)到滿量程值（如20mA或5V）。 每季度

線性度校準(zhǔn) 以20%、40%、60%、80%量程點(diǎn)測試，計(jì)算非線性誤差（需標(biāo)準(zhǔn)壓力發(fā)生器）。 每年

溫度補(bǔ)償校準(zhǔn) 在高溫（+50°C）和低溫（-10°C）環(huán)境下測試輸出偏差，修正溫度漂移系數(shù)。 每年/惡劣環(huán)境后

2. 可選校準(zhǔn)

遲滯性校準(zhǔn)：升壓與降壓過程中同一壓力點(diǎn)的輸出差異（反映機(jī)械遲滯）。

重復(fù)性校準(zhǔn)：多次施加相同壓力，計(jì)算輸出值的標(biāo)準(zhǔn)差。

四、校準(zhǔn)時(shí)注意事項(xiàng)

1. 校準(zhǔn)前準(zhǔn)備

環(huán)境穩(wěn)定：校準(zhǔn)室溫度波動(dòng)≤±2°C，濕度＜70%。

設(shè)備選擇：

標(biāo)準(zhǔn)壓力源精度需高于傳感器精度等級(jí)（如傳感器0.5級(jí)，標(biāo)準(zhǔn)表選0.1級(jí)）。

推薦使用活塞式壓力計(jì)或數(shù)字壓力校準(zhǔn)儀。

預(yù)熱時(shí)間：校準(zhǔn)設(shè)備與被校傳感器同時(shí)通電預(yù)熱30分鐘以上。

2. 校準(zhǔn)操作規(guī)范

壓力加載順序：從零點(diǎn)逐步升至滿量程，再逐步降壓，避免突變壓力導(dǎo)致膜片形變。

數(shù)據(jù)記錄：記錄每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的輸入壓力、輸出信號(hào)值及環(huán)境溫度。

誤差計(jì)算：

非線性誤差 = |（實(shí)際輸出 - 理論輸出）| / 滿量程 × 100%。

重復(fù)性誤差 = （最大輸出 - 最小輸出） / 滿量程