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压力变送器的膜片上的波纹有什么作用吗?

时间:2021-05-21 浏览:

在工业领域中隔膜压力变送器必须采用隔离封装结构将压力芯片和待测介质分隔以保护芯片不被外界介质腐蚀。不锈钢波纹膜片在--定压力下具有近于直线的弹性特性曲线和良好的耐腐蚀性能”,所以被广泛应用于隔膜压力变送器的隔封装结构中。

下面会将从几个方面同大家一起分析压力变送器使用波纹膜片带来的性能提升。

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隔膜压力变送器中常见的波纹形状有平面型、圆弧形、矩形和正弦型。当均布压力小于0.13MPa时,平膜片的轴向位移比波纹膜片但随着均布压力的增大波纹膜片的轴向位移比平膜片大。此外平膜片的弹性特性曲线的线性度较差因此平膜片一般不适用于较高压强的工作环境。

在另外3种不同型面的隔膜压力变送器波纹膜片中,正弦型波纹膜片弹性特性曲线的线性度比圆弧形和矩形波纹膜片的线性度高。灵敏度也高于其他2种型面结构的膜片。因此一般常见的硅油压力变送器的波纹膜片通常选择带有正弦型波纹的波纹膜片

 

在了解了隔膜压力变送器膜片波纹型对压力测量的影响后,以正弦型波纹膜片为例,我们可以对膜片厚度、波纹高度、波纹数目等参数展开讨论,分析其压力变送器性能的影响。硅油压力变送器中波纹膜片实际工作时,承受的压力为工作压力和硅油承受压力之差。压力变送器实际工作压力为2 MPa,膜片承受的压力不到0.2 MPa。因此,在下面的分析中,隔膜压力变送器膜片上施加0~0.2MPa的均布压力进行测试

(1)首先是波纹膜片厚度对性能的影响,膜片厚度对膜片弹性性能和刚度有较大的影响,膜片越厚,弹性越小,刚度越大,灵敏度越低,这就是压力变送器膜片一般十分薄和脆弱的原因,如果膜片直接受到磕碰,很可能会造成隔膜压力变送器膜片的损坏。

(2)随着波纹起伏高度的增加,膜片的刚度增大,这造成了灵敏度的下降;但随着波纹高度的增加,膜片的弹性特性更加趋于线性。也就是说,对于高波纹膜片,其低压力端的刚度大,灵敏度较低,隔膜压力变送器整体测压范围内的线性度要更好,实际压力波动范围大的场合更加适合。;而对于浅波纹膜片,虽然起始刚度小,灵敏度较高,但整体的线性度较差。因此,浅波纹膜片更常用在隔膜压力变送器压力波动范围小或者微小压力测量场合。

(3)波纹膜片的纹数对弹性特性有一定的影响。波纹数越多,弹性特性曲线的线性度越好,但其数量对隔膜压力变送器性能的提升随数量增加效果衰减,一般采用5条波纹即可满足。

 

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