詳解HYDAC壓力傳感器常見的應用場景

　　HYDAC壓力傳感器通常由壓力傳感元件和信號處理單元組成。根據試驗壓力類型的不同，壓力傳感器可分為表壓傳感器、差壓傳感器和絕對壓力傳感器。

　　壓力傳感器是工業實踐中常見的一種傳感器，其廣泛應用于各種工業控制環境，涉及水利水電、鐵路運輸、智能建筑、生產控制、航空航天、軍工、石化、管道等諸多行業，以下將介紹一些壓力傳感器應用。

　　1、HYDAC壓力傳感器在稱重系統中的應用

　　在HYDAC壓力傳感器的應用越來越多。在許多壓力控制過程中，通常需要采集壓力信號并將其轉換為可自動控制的電信號。由壓力傳感器制成的壓力控制裝置通常稱為電子稱重系統。電子稱重系統作為各種工業過程中物料流動的在線控制工具，正變得越來越重要。電子稱重系統不僅可以在產品制造過程中結合優化生產和提高產品質量，還可以將生產過程中的物流數據收集并傳輸到數據處理中心，用于在線庫存控制和財務結算。

　　在稱重過程的自動控制中，要求壓力傳感器不僅能感知重力信號，而且其性能必須可靠，動態響應和抗干擾性能必須良好。壓力傳感器提供的信號可由檢測系統直接顯示、記錄、打印、存儲或用于反饋調節控制。通過集成壓力傳感器和測量電路，整個裝置的體積大大減小。此外，屏蔽技術的發展也將保證稱重壓力傳感器的抗干擾能力，進一步提高稱重過程的自動化控制程度。

　　2、HYDAC壓力傳感器在石化行業的應用

　　HYDAC壓力傳感器是石油化工自動控制中常用的測量設備之一。在大型化工項目中，幾乎所有壓力傳感器都包括在應用中：差壓、絕對壓力、表壓、高壓、微差壓、高溫、低溫，以及各種材料和特殊加工的法蘭式壓力傳感器。石油化工行業對壓力傳感器的需求主要集中在可靠性、穩定性和高精度上。可靠性和許多附加要求，如量程比和母線類型，取決于變送器的結構設計、加工水平和結構材料。壓力變送器的穩定性和高精度主要由壓力傳感器的穩定性和測量精度來保證。

　　HYDAC壓力傳感器的測量精度與壓力傳感器的測量精度和響應速度相對應，壓力變送器的穩定性與壓力傳感器的溫度特性、靜壓特性和長期穩定性相對應。石化行業對壓力傳感器的需求體現在四個方面：測量精度、快速響應、溫度特性和靜壓特性以及長期穩定性。

　　傳感器是力敏傳感器的一種，在所有測力傳感器中，應變式測力傳感器應用最為廣泛。它能應用于從極小到很大的動、靜態力的測量，且測量精度高，其使用量約占測力傳感器總量的90％左右。

　　應變式測力傳感器是由彈性敏感元件和貼在其上的應變片組成。應變式測力傳感器首先把被測力轉變成彈性元件的應變，再利用電阻應變效應測出應變，從而間接地測出力的大小。常見的彈性元件結構形式有柱式、筒式、環形、梁式、輪輻式、s形等。

　　HYDAC壓力傳感器布置和接橋方式，對于提高力傳感器的靈敏度和消除有害因素的影響有很大關系。根據電橋的加減特性和彈性元件的受力性質，在貼片位置許可的情況下，可貼4或8片應變片，其位置應是彈性元件應變最大的地方。

　　HYDAC壓力傳感器彈性元件及應變片的貼片方式。（a）為柱式彈性元件；（b）為筒式彈性元件；（c）為梁式彈性元件。

　　柱式、筒式，梁式測力傳感器貼片方式

　　HYDAC壓力傳感器通常都做成圓柱形和方柱形，用于測量較大的力。最大量程可達10MN。在載荷較小時（1～100kN），為便于粘貼應變片和減小由于載荷偏心或側向分力引起的彎曲影響，同時為了提高靈敏度，多采用空心柱體。四個應變片粘貼的位置和方向應保證其中兩片感受縱向應變，另外兩片感受橫向應變（因為縱向應變與橫向應變是互為反向變化的），如上圖（a）所示。

　　HYDAC壓力傳感器被測力不可能正好沿著柱體的軸線作用，而總是與軸線成一微小的角度或微小的偏心，這就使得彈性柱體除了受縱向力作用外，還受到橫向力和彎矩的作用，從而影響測量精度。

　　HYDAC壓力傳感器筒式、梁式等彈性元件是根據正應力與載荷成正比的關系來測量的，它們存在著一些不易克服的缺點。為了進一步提高測力傳感器性能和測量精度，要求測力傳感器有抗偏心、抗側向力和抗過載能力。20世紀70年代開始已成功地研制出切應測力傳感器。

　　HYDAC壓力傳感器由輪圈、輪轱、輻條和應變片組成。輻條成對且對稱地連接輪圈和輪轱，當外力作用在輪轱上端面和輪轱下端面時，矩形輻條就產生平行四邊形變形，如下圖（b）所示，形成與外力成正比的切應變。此切應變能引起與中性軸成450方向的相互垂直的兩個正負正應力，即由切應力引起的拉應力和壓應力，通過測量拉應力或壓應力值就可知切應力值的大小。因此，在輪輻式傳感器中，把應變片貼到與切應力成450的位置上，使它感受的仍是拉伸和壓縮應變，但該應變不是由彎距產生的，而主要是由剪切力產生的，此即這類傳感器的基本工作原理。這類傳感器的優點是抗過載能力強，能承受幾倍于額定量程的過載。此外，其抗偏心、抗側向力的能力也較強，精度在0.1％之內。