干货！！！如何选型以及安装测压元件

测压元件能做什么？

随着实验室等其他工作环境对测压元件需求的增加，多样化的测压元件倍受青睐。当你需要将外力转换成可以测量的电信号时，测压元件或变送器将会是你最好的选择。应变计式测压元件的测量精度在0.03%~0.25%之间。测压元件用于诸多工业场合，诸如用于应力分析和抗拉力电气测量。气动
式测压元件适用于高精度机械平衡场合、需要本质安全的场合以及高卫生等级的场合。当需要远程操控时，液压式测压元件是最好的选择，因为它不需要供电电源。

测压元件的种类：

微型——超小型和微型压力测压元件是为在狭小的空间内、测量大容量负载而设计的。直径为2英尺的重载压力测压元件的外形较小，适用于试验台测力、工业称重、原型架构测力。这些压力测压元件的电气连接方式，有连接器接口和电缆直接出线两种。微型测压元件的量程范围小至0~100牛，大到0~50000牛。其他特性包括：不锈钢材质，嵌入式钮扣形，高精度以及含有5点NIST校验报告。

张力型——张力传感器适用于动态测量以及静态测量场合。将金属丝栅制成的应变片或金属箔状应变片粘帖在负载面的背面。当负载面受力时，应变片会发生形变，其电阻也会随之发生变化。这个外力与应变片电阻的变化成线性关系。负载面与粘合剂将收到的外力传送给应变片，其电阻值发生变化。粘合剂和负载面能够消除温度变化带来测量的不准确，粘合剂良好的绝缘，能够屏蔽电气干扰带来测量的不准确。惠斯通电桥原理凭借它的高灵敏度，被广泛地应用于静态张力测量。

弯曲梁式——低容量弯曲梁式测压元件是由铝合金制成，其量程范围从1kg至500kg。它用于测量力的大小和称重应用，使成本得到高效利用。单点测压元件也是铝合金制成的，其量程范围也是从1kg至500kg。重载剪切梁式测压元件由碳钢合金制成，其外壳为电镀镍，能够抗腐蚀。剪切梁式和双重梁式用于多元件测量的场合，如大型罐体称重场合，工业过程控制场合。悬臂式或单臂式测压元件可用于静态称重，动态称重和测量力的大小。

轮辐式——这种密封性强的测压元件防水性强，精度高，适用于工业食品加工行业，称重行业和自动称重行业。电阻式测压元件内部含有应变片，它的精度能达到满量程的+/-0.02%。这些传感器拥有偏心补偿功能，即使被测物体在其上的任何位置，它也能保证测量精度。

S型——S型弯曲梁测压元件受到压力后输出读数。它能用于多种应用场合，悬空负载测量、罐体称重和料斗称重。

罐型——这种测压元件适用于单体称重和多个负载称重场合，也由于其密封性适用于防水场合。重载罐型称重传感器密封性强，适用于恶劣的环境，它同样适用于轴向测压的场合。

液压补偿型——这种测压元件用于水下称重，诸如船舶称重，水下称重。既能用于流动的水下，也能用于码头上。它的不锈钢外壳能应用于各种水下的环境。

拉/压式——拉/压式测压元件外形通常为扁平状，外壳有不锈钢焊接而成。它能精确地测量拉/压力。工业用测压元件的负载端为螺纹式，使它能够在恶劣的环境下测量拉/压力。

现代工业中，测压元件应用于许多工业场合。诸如发电行业这种能量转换行业，吊机、起重机这样的升降场合，军事国防行业，石油、天然气勘探行业，宇航飞船制造研发行业，还有制造业和工业自动化行业。这些应用证实了应变技术能够抵抗极限温度、防粉尘和防震。称重压力传感器必须具备抗恶劣环境性能。

在选择测压元件时需考虑周全，是测量压力、拉力或称重，安装是否便捷，能否应用于特殊环境下，高灵敏度要求等。许多传感器能够直接与PC通讯，完成应用程序的编写。应用要求一般包括，量程、外形尺寸、压力测量或是拉力测量。

在选择测压元件时需考虑周全，是测量压力、拉力或称重，安装是否便捷，能否应用于特殊环境下，高灵敏度要求等。许多传感器能够直接与PC通讯，完成应用程序的编写。应用要求一般包括，量程、外形尺寸、压力测量或是拉力测量。

测压元件选型：

• 测量持续时间：短时测量毛重，长时间测量净重。

• 输出形式：USB接口形式，无线通讯形式，RS-232/485通讯形式，模拟量输出mV/V, 0 ~ 5V, 4 ~20mA。

• 测量频率：1~100赫兹，大于100赫兹。

• 负载类型：拉力，压力，拉/压力。

• 百分比精度：读数百分比，满量程输出百分比。

• 工作环境温度：室温，室外温度，可控温环境，温湿度变化环境。

• 安装选项：固定安装，非固定安装。

• 认证：NTEP或OIML认证，ASTM E-74或R&D认证。

• 成本：取决于购买数量。

  
  

  

  
  

最理想的安装：

传感器的安装环境各不相同；在使用之前，可以事先与工程师进行沟通所需要求，如精度问题，稳定性问题，和一些特殊的场合，如射频干扰的场合。为了获得准确的测量数据，要严格按照产品的技术资料进行操作。测压元件的受力方向是很严格的，元件不能受到侧向外力，不能受到扭力，不能发生位移。应用不当会降低元件使用寿命，也会导致测量结果不准。

在承受负载压力的场合，应用刚性材料制作的支撑托架优于软性材料，因为软性材料会分散收到的压力。刚性材料托架能够与传感器的底面充分接触。将测压元件安装在刚性托架上，确保在有负载的情况下，压力能够从测压元件传递给制成托架。当然托架需要能够承受这个负载的压力。

某些测压元件的安装需要一些辅件来辅助。咨询研发工程师可以了解到测压元件在工作时自身带来的干扰，从而避免这些干扰。由于一些特殊的应用环境，如大型罐体称重、温度升高导致的热膨胀、料位监测和会发生水平位移的称重环境，这些环境下可能会带来测量误差。通过对支撑托架结构的设计，可以避免这些测量误差。在设计支撑托架的结构时，加装偏移的限位来防止传感器受力方向的偏移，加装弹性轴承来解决热膨胀问题。另外，当你需要产品能够自动中心定位功能，研发工程师会推荐一款摇臂式测压元件，它能将测压元件恢复到其原先的位置。

特殊应用：

• 汽轮机/火箭：高精度测量管道中的气体流量。气体流入汽轮机，带动汽轮机转子叶片转动，来测量气体的流速。转动的叶片切割线圈，产生电脉冲信号。脉冲数与气体体积存在关系。总流量体积可以通过脉冲数来计算得出。流量单位用立方英尺或立方米表示。

• 引擎推动力测量：这种定制的扭矩传感器，反推动力传感器和旋转传感器都是由不锈钢材料制成的，可靠性强。用于工业环境的测压元件，其安全负载不能超过满量程的150%，极限负载为满量程的300%。需定制产品请联系工程师。

• 大型罐体称重 ：为了简化测压元件的安装，可以使用量程为2500磅的罐体称重系统。该系统可以缓震，也可以避免错误的安装方式导致产品损坏。用剪切式测压元件和罐体称重系统搭建一个量程为4000磅的4点称重系统。

• 过程控制系统：过程控制器包括温度控制器、多段式控制器、区间控制器和台式过程控制器。微处理器用于带有多种显示，RTD输入、过程量电流/电压输入。他们可以直接接入以太网，在网页上进行操作，提供数据采集软件下载。

• 大负荷疲劳测试： 需要减少定标系统故障排除的时间，分析以应变片为基础的称重传感器在定标和工业应用中的使用情况。测试称重传感器时无需断开连接，便于读取，清除屏幕显示信息。提供基础测试数据，比如：可能产生形变的超负荷、金属疲劳情况或者冲击负荷能力，以及可能由于接地故障或者电桥电阻产生的电气问题等。

• 电桥测试：使用一个有桥接和测试辅助件的接线系统，贯穿了不同的夹紧技术，以减少内存和逻辑成本。一个模块化的接线系统可以灵活应用于不同种类或者单独应用的接线盒。

   

安装注意事项：

不同类型产品的安装：除了传统的液压式 ，气动式和应变计式的测压元件。OMEGA的用户经常会询问其他类型产品的安装方式，如弯曲梁式、剪切梁式、罐式、环式、轮辐式和钮扣式。还有一些高端的，用于特殊场合的测压元件的安装方式，如螺旋式，光纤式和压阻式。你可以咨询OMEGA客户服务中心来帮助你解决安装问题。

受力方向：许多现场技术人员发现，引起测量精度不佳的原因是测压元件安装不正确，导致传感器受到非垂直方向的外力。只有传感器受力准确，才能确保测量精度。

工作环境：电场和磁场有时会对传感器输出信号造成干扰。为了避免EMC干扰，需要对产品做好屏蔽措施。确保显示仪表、放大器、变送器没有双重接地。

安装架构 ：用钢制导管来保护传感器电缆。使用屏蔽电缆，低压电缆（HBM电缆），避免周边环境中有电机，接触开关和变压器大功率设备产生的漏磁场。应用刚性材料制作的支撑托架优于软性材料，因为软性材料会分散收到的压力。刚性材料托架能够与传感器的底面充分接触。将测压元件安装在刚性托架上，确保在有负载的情况下，压力能够从测压元件传递给制成托架。当然托架需要能够承受这个负载的压力。

现今的机械称能够测量各种负载的重量，小至药片，大到大型罐体和汽车。为了使测得的重量与显示值一致，需要优越的机械重量平衡设计，它能感知到外力的变化，也能够进行校验和维修。根据输出的信号，我们可以按照受力的方向来进行分类，如拉力，压力，扭力或剪切力。应变片式压力传感器可以将力转换成电信号。液压式测压元件使用了力平衡原理，通过内部填充液体的压力变化来测量受到外力的大小，从而换算成物体的重量。起动式测压元件要想达到高精度，可以使用多个力平衡的缓冲室。

 OMEGA网站提供PDF格式的测压元件产品信息下载。

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