淺談石化行業(yè)中國產(chǎn)化壓力傳感器的應用研究

在傳感器靜電容量檢測電路中，富士公司采用了混有數字/模擬電路的ASIC，不僅實(shí)現了高速檢測，而且，降低電路中電磁干擾帶來(lái)的檢測誤差，同時(shí)提高了檢測精度、長(cháng)期穩定性和可靠性。

FCX-AⅡ系列變送器的另一個(gè)獨創(chuàng )技術(shù)是基于雙溫度傳感器的溫度補償。通過(guò)內置在傳感器單元中的溫度傳感器和內置在電子裝置中的溫度傳感器，分別對傳感器部分和電路部分進(jìn)行溫度補償，提高變送器的溫度特性。

3.2西門(mén)子公司SITRANSPDSⅢ系列壓力變送器

采用西門(mén)子專(zhuān)利技術(shù)的硅材料傳感器，DSⅢ系列壓力變送器適用于各種壓力、差壓、絕壓和液位測量。它應用模塊化設計，由傳感器單元和電子放大單元組成。傳感器單元包括差壓傳感器、絕壓傳感器和溫度傳感器。通過(guò)絕壓傳感器和溫度傳感器，對差壓傳感器全量程范圍內的靜壓特性和溫度特性進(jìn)行充分的計算補償，使DSⅢ系列差壓變送器具有非常優(yōu)異的靜壓特性和溫度特性。

DSⅢ系列壓力變送器有300年一次的故障發(fā)生率，是為應用于高安全和可靠性要求的場(chǎng)合而設計的。只需一臺DSⅢ系列壓力變送器即可獲得與2臺常規變送器相同的安全等級。這意味著(zhù)安裝、運行和維護的成本大大降低。DSⅢ系列壓力變送器的精度可達0.075%，5年長(cháng)期漂移小于0.25%(實(shí)測1年)。

DSⅢ系列智能差壓變送器，結構上具有獨立的壓力測量敏感元件和獨特的不起測量作用的中心膜片。測量元件兩端壓力通過(guò)密封膜片和填充液傳遞給硅壓力傳感器。當壓力超過(guò)測量極限時(shí)，過(guò)載保護膜片產(chǎn)生變形，直至其貼到測量元件的內壁上，以保護硅壓力傳感器避免過(guò)壓損壞。不起測量作用的中心膜片結構使DSⅢ系列壓力變送器具有極好的過(guò)壓保護能力。西門(mén)子硅傳感器采用壓阻式結構設計。測量膜片由于受到所施加的差壓而變形，安裝在它上面的4只電阻應變計的阻值隨之變化，并使得電阻橋路的輸出電壓與壓差成比例的變化。

在進(jìn)行絕壓測量時(shí)，DSⅢ系列變送器需要使用絕壓測量元件。被測壓力通過(guò)隔離膜片和填充液傳遞到絕壓傳感器，使測量膜片發(fā)生形變。絕壓傳感器采用壓阻式結構設計，測量原理與差壓傳感器相同。

3.3國產(chǎn)的壓力變送器

國產(chǎn)的壓力變送器，如西安交通大學(xué)維納儀器有限責任公司在MEMS壓力傳感器科研及其產(chǎn)業(yè)化方面進(jìn)行了一系列嘗試，其生產(chǎn)的WYB1型壓阻式壓力變送器采用半導體擴散硅壓力傳感器及專(zhuān)用放大電路組成，具有精度高、電路調試方便、可靠性高、抗干擾能力強等特點(diǎn)，且具有一體化結構，便于現場(chǎng)的安裝和使用，外形小巧美觀(guān)，具有多種結口形式和多種引線(xiàn)方式。

本文分析了石化行業(yè)對壓力變送器的需求，微壓力傳感器具有許多傳統壓力傳感器不具備的優(yōu)點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足石化行業(yè)對壓力傳感器的要求。介紹了當前石化領(lǐng)域正在使用的MEMS壓力傳感器及其結構特點(diǎn);對比國內外廠(chǎng)商生產(chǎn)的壓力傳感器性能，明確了壓力傳感器國產(chǎn)化問(wèn)題的關(guān)鍵是如何提高傳感器長(cháng)期穩定性問(wèn)題。