| 为关键环境选择合适的压力变送器 |
| 信息来源： 压力变送器 | 2024-08-21 点击量： 3629 |
选择用于重症监护通气的低压差变送器（DPT）是机械设计师，工程师和建筑师可以做出的较重要的决定之一。这些变送器可在关键环境中对隔离室压力进行精确监控和污染控制。如果选择和安装得当，它们有助于预防结核病（TB）等传染病的传播。
保护性隔离的正压力，或空气传染性隔离控制的负压。正压室的实例包括医院病房，医院外科套件，医院药房，药品和半导体制造洁净室，生命科学实验室和动物vivaria。为公众提供保护空间的负压室包括有结核病，麻疹水痘或SARS病人的医院病房和生物安全实验室。
为什么在关键环境中低压差变送器很重要？
低DPT精确测量临界室空间压力相对于相邻空间压力的极低压差，通常是相邻的走廊或前厅。
差压梯度用于防止空气传播的感染或污染物从受保护的空间移动到受污染的空间，反之亦然。重症监护环境的特点是极端低压测量，大约0.1WC（25 Pa）FS范围，或0.0036 PSI。随着建筑物中的能量消耗继续成为一个更重要的因素，正在规定较低的压差，但不以牺牲安全为代价。
有三种常用的低DPT类型：压阻式应变仪，电容式变送器 和微机电系统（MEMS）变送器。压阻应变仪通常由硅制成，并通过金属 - 金属键合连接到钢基板。当施加应变时，会导致单晶膜片的材料变形。这种变形使得惠斯通电桥电路中的电阻器能够检测压力并产生与感测压力成比例的输出电压。该压阻式应变计具有良好的分辨率和带宽，通常用于对成本敏感的应用。但是，这种变送器存在局限性。它们对温度变化的高度敏感性和漂移倾向是不利的。然而，主要的问题是这种类型的变送器不能足够大以使感测的压力有效地使隔膜变形。虽然隔膜可以做得更薄，但会损害其强度和完整性。使硅膜更大会使其成本过高。在低压范围内使用时，结果是噪音并影响长期稳定性。因此，它们更适合高压范围。使用多晶硅薄膜，粘合金属箔的变送器，厚膜和溅射薄膜以大致相同的方式操作并且显示出非常相似的优点和缺点。幸运的是，其他变送器技术可提供更大的操作优势。
基于电容压力变送器已成为压力测量应用的支柱。电容式压力变送器相对于压阻式压力变送器的主要优点是压力灵敏度提高，温度灵敏度降低。其他优点包括设计简单，不需要特殊材料，低功耗，高分辨率和低成本。电容式变送器配置包括一个紧凑的外壳，包含两个平行的紧密间隔的电隔离金属板。一个板是在施加压力下能够轻微弯曲的隔膜; 另一种是绝缘不锈钢电极。
施加到隔膜的压差导致隔膜相对于固定电极的位移。由此产生的电容变化由敏感的线性比较器电路检测，该电路放大并输出比例，高水平电压信号。隔膜的极小偏转有助于较大限度地减少滞后和重复性误差，同时提供快速响应时间。
一种流行的电容选项是MEMS变送器。MEMS变送器将致动器，机械元件和电子器件集成到通用硅衬底上微技术。这些变送器可以非常便宜地批量生产。他们也是变得日益很小，隔膜大约为0.02in2。然而，这种小型化存在性能限制，例如不敏感，不准确和信号漂移。由于MEMS变送器由脆性材料制成，因此它们不能是装有很大的力量。这是因为脆性材料在高应力下会断裂。电容式MEMS的较大限制变送器，是小型化限制了他们的压力敏感性高压力安装。
所有压力变送器都通过隔膜施加的压力作用。然而，这些应用中的压力非常低，以至于没有足够的力来移动压力传感膜片，除非它足够大，例如高达6in2。不幸的是，它们比这要小得多。有些基于硅膜片的电容式变送器具有出色的机械弹簧性能，但它们的膜片厚度仅限于0.006。另一方面，由不锈钢制成的隔膜可以是该尺寸的1/20，从而使它们具有更高的灵敏度。MEMS和集成电路（IC）变送器本质上非常小并且将具有非常有限的信号输出。增加隔膜尺寸只会使硅的成本过高。此外，如果它们的输出信号被放大，则噪声成为其性能的重要部分。这些技术尚未生产出具有足够信噪比的<1WC范围变送器，以便在这些安装中表现良好。
因此，关键应用的较好的选择是电容式变送器。该变送器具有MEMS变送器的所有优点，但没有压力灵敏度限制。非凡的是他们的2直径张力金属膜片。这种相对较大的振膜是宏电容式传感相对于任何其他低压传感技术具有优越性能的原因。事实上，它可以解决一百万次。隔膜由不锈钢制成，厚度是纸张厚度的十分之一。它具有出色的弹性，可以限制其移动到单张纸的宽度。
这意味着该变送器可以设置为不同的压力范围。例如，隔膜可配置低径向张力，适用于0至0.1 WC的低压应用，并且可配置高径向张力，适用于0 至100WC的高压应用。张紧变送器应允许高达2 PSI的超压（取决于范围） ）没有损坏单位。此外，构成变送器的部件应具有匹配的热系数，从而提高温度性能并提供出色的长期稳定性。
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