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安帕爾：了解溫度對(duì)壓力傳感器的影響
2024-06-13
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溫度對(duì)多數(shù)電子設(shè)備的功能和工作壽命產(chǎn)生重大影響。這是為電子壓力傳感器，尤其如此。這就是為什么壓力傳感器規(guī)格一般包括小和大值用于操作，儲(chǔ)存，和補(bǔ)償介質(zhì)的溫度。超過(guò)這些范圍可以在壓力讀數(shù)引入意外的錯(cuò)誤，或在極端情況下，導(dǎo)致完成儀器的故障。另一種溫度規(guī)格 - 校準(zhǔn)溫度 - 也可以被包括在數(shù)據(jù)表中。
工作溫度范圍為壓力傳感器
的“操作”或“環(huán)境”溫度范圍是指低和高溫度變送器體將被暴露在運(yùn)行時(shí)。例如，-20至+ 80℃是典型的工作溫度范圍內(nèi)為標(biāo)準(zhǔn)壓力變送器。如果變送器外殼溫度落入該范圍之外，則輸出信號(hào)可顯示出極端的漂移或發(fā)射機(jī)可以停止操作完全。即使是相對(duì)短暫的暴露在指定范圍之外的溫度會(huì)導(dǎo)致永性損壞。這就是為什么以驗(yàn)證每個(gè)應(yīng)用的極端環(huán)境，以便選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)膲毫鞲衅魇呛苤匾摹?/span>
其它一些因素可能影響發(fā)射器的工作溫度。如果變送器體由金屬制成，并測(cè)量溫的或熱介質(zhì)，熱量也將通過(guò)該方法連接到發(fā)射器的情況下進(jìn)行。例如，這可以允許一個(gè)發(fā)射機(jī)額定電流至少-20環(huán)境的在較冷的環(huán)境中操作，這將在“升溫”通過(guò)從工藝介質(zhì)的熱傳導(dǎo)。
要考慮的另一個(gè)因素是電纜。許多電纜料變得僵硬和脆弱暴露在極端寒冷可能會(huì)導(dǎo)致電纜絕緣層開(kāi)裂，如果彎曲在極冷的環(huán)境中。
儲(chǔ)存溫度
存儲(chǔ)溫度時(shí)，通常也提供。在大多數(shù)情況下，存儲(chǔ)范圍比使用溫度范圍寬。電子電路通常是不易受溫度過(guò)高損壞時(shí)不能操作。額定儲(chǔ)存溫度規(guī)范實(shí)際上可能小于工作溫度范圍內(nèi)，如果制造商包括發(fā)射包裝和測(cè)試，以模擬運(yùn)輸。例如，泡沫包裝可能會(huì)下降超過(guò)100 OC（212OF）。
介質(zhì)溫度
媒體的溫度范圍是在選擇一個(gè)壓力變送器時(shí)要考慮的另一個(gè)重要指標(biāo)。媒體的溫度直接影響的壓力傳感器的讀數(shù)的整體性能和精度。必須小心選擇的發(fā)射機(jī)與媒體的溫度范圍內(nèi)，其大于預(yù)期的小和大媒體的溫度。超過(guò)媒體的溫度指標(biāo)可能會(huì)導(dǎo)致顯著錯(cuò)誤或儀器的徹底失敗。
一個(gè)典型的介質(zhì)溫度范圍規(guī)定為-30?+ 100℃。然而，許多發(fā)射機(jī)備有顯著高溫介質(zhì)的規(guī)格，并有許多可用于處理媒體極端溫度的選項(xiàng)。這些包括一個(gè)內(nèi)置的冷卻與提供為媒的對(duì)流冷卻之前到達(dá)壓力傳感器金屬翅片元件。虹吸管可用于測(cè)量高壓蒸汽的壓力。甚至更高的溫度范圍是可以用一個(gè)隔膜密封和毛細(xì)管時(shí)。測(cè)量高溫介質(zhì)的壓力時(shí)的膜片密封件經(jīng)常被使用。密封件的作用是隔離從發(fā)射機(jī)和毛細(xì)管，可以是幾英尺長(zhǎng)的介質(zhì)，并且提供隔離從極端溫度。
溫度補(bǔ)償范圍
阿“補(bǔ)償溫度范圍”規(guī)范典型地設(shè)置在大多數(shù)情況下。補(bǔ)償溫度是其中傳感器的內(nèi)部電路被設(shè)計(jì)來(lái)限制??溫度誤差到規(guī)定電平的范圍內(nèi)。例如，壓力變送器可以具有-30至+ 100℃介質(zhì)的溫度范圍內(nèi)。補(bǔ)償?shù)臏囟确秶梢员幌拗茷?0至+ 80℃，其中溫度誤差將不大于，說(shuō)跨距的0.2％為在該范圍內(nèi)，每10攝氏度變化。外的補(bǔ)償范圍的溫度誤差會(huì)顯著更大。作為一個(gè)經(jīng)驗(yàn)法則，溫度誤差以外的補(bǔ)償范圍（但仍低于大介質(zhì)溫度）可高達(dá)三倍的補(bǔ)償范圍校準(zhǔn)溫度
后，校準(zhǔn)溫度也定義在規(guī)格。這是在制造過(guò)程中的校準(zhǔn)過(guò)程中所述發(fā)射機(jī)被暴露在溫度，并用作起始點(diǎn)，用于計(jì)算上述的“補(bǔ)償過(guò)的壓力范圍”內(nèi)的誤差。一些壓力變送器生產(chǎn)廠家提供的校準(zhǔn)溫度為特殊應(yīng)用選項(xiàng)。例如，壓力變送器時(shí)已校準(zhǔn)15-25oC的標(biāo)準(zhǔn)溫度。如果變送器在該范圍內(nèi)操作時(shí)，沒(méi)有額外的溫度誤差被引入。如果該應(yīng)用程序被稱為是在80℃的恒定溫度，發(fā)射機(jī)可以出廠校準(zhǔn)在這個(gè)較高的溫度。這為用戶提供在高溫應(yīng)用中提高了發(fā)射機(jī)性能。
