內容編輯部析壓力變送器的原理選型和影響價格走勢
壓力變送器原理：
就壓力變送器的原理而言，壓力變送器往往出現(xiàn)在高精度儀器設備的采購范圍中，并以數(shù)量多、價格高的特點成為電器類產(chǎn)品的主要采購對象。因此，控制壓力變送器的價格是非常重要的。通過分析，進而了解其選擇特點，通過實際采購工作經(jīng)驗，合理找出影響價格的因素。
壓力變送器是工業(yè)生產(chǎn)中常用的傳感器。它廣泛應用于各種工業(yè)自動化控制環(huán)境中。在石油化工管道領域尤為突出。它也是電器儀表采購中的常用材料。因此，本文將通過分析常用發(fā)射機的工作原理來分析發(fā)射機的選擇。結合以往相應的采購案例，對導致變送器價格波動的參數(shù)進行了比較。
壓力變送器作為一種精密儀器，在石油石化行業(yè)扮演重要角色。變送器不僅可以通過一些常用量換算成預期需求的電量外，還可以將一些常用量放大。在當前各領域行業(yè)中，從功能角度，變送器可以分為壓力變送器、一體化溫度變送器、液位變送器等。在石油石化行業(yè)中，壓力變送器常以應用Zui廣泛，使用Zui普遍等原因，作為主要采買對象，本文也將以壓力變送器做主要研究對象，對上述其余各功能變送器，后文附表中會對其進行詮釋以及各自特點的分析。
壓力變送器主要工作表現(xiàn)在把石油石化常用受壓信號傳送到電子器件，通過 AD 轉換，體現(xiàn)在電腦操作上，比如，如以水壓為例，以水壓產(chǎn)生壓力的受壓信號傳送到電子器件，產(chǎn)生相應電流（目前大部分變送器電流為 4~20mA），通過相應算法公式，壓力變送器轉換后的電流也通過壓力產(chǎn)生的受壓信號的增大而提升。
從宏觀上講，壓力變送器是壓力測量傳感器，實現(xiàn)壓力的大小，然后通過模塊電路實現(xiàn)AD轉換，得到可用的電壓或電流范圍。微觀上，壓力反映在集成的硅電壓分量中，迫使它們在壓力下變形，導致電橋起作用，并得到相應的電壓和電流。然后，通過放大電路，將預先獲得的電壓和電流放大，并轉換成可以使用的電壓或電流。
壓力變送器按著測量使用角度，可以分為壓力變送器、差壓變送器。顧名思義，前者是對壓力的一種測量，后者是對壓力差的測量，然而，壓力變送器并非只能使用原理上這種功能，可以衍涉到其他非直接測量量，例如，可以通過兩臺壓力變送器或者一臺差壓變送器，對上限和下限分別測量，得到電信號的差值，可體現(xiàn)液位的高低，也可以通過截流元器件對測量介質的流量和密度進行測量，體現(xiàn)壓力變送器功能的強大和使用范圍之廣。壓力變送器不僅可以從測量使用角度劃分，也可以按照壓力變送器的結構規(guī)模分類。由于壓力變送器是直接接觸被測液體介質，考慮到使用于石油石化行業(yè)，液體往往是有腐蝕性，對精度儀器產(chǎn)生破壞，造成維修等后續(xù)工作，基于此原因，將壓力變送器劃分成一般型和隔離型。一般型壓力變送器是通過零保護變送器墨盒中的內膜與被測介質接觸，而隔離型的壓力變送器內膜中密封的是硅油，作為一種保護液存在于膜盒中，而接觸被測介質的是壓力變送器的外膜，當被測介質受壓于外膜時，內膜中的硅油保護液將壓力傳遞到一般膜盒上，而另一點，隔離型壓力變送器相比于一般壓力變送器優(yōu)點在于不會將導壓管膜盒室堵塞，由于被測介質常常帶有污濁物質，經(jīng)常性的會堵住膜盒甚至由于介質脫離變送器，會產(chǎn)生結晶，這樣就迫使該介質從壓力變送器中抽出，這樣必定會導致壓力變送器不能正常運作，甚至大面積癱瘓，延誤工期。
通常隔離型壓力變送器采用法蘭連接方式，使得隔離型壓力變送器的感應膜片進入到被測出器件中，使得堵塞問題和結晶問題得到有效解決，從而被測介質也不會被抽取出。這種隔離型變送器的外膜盒和測量膜盒從連接形式上可以分成遠傳型和一體型兩種。遠傳型就是外膜盒和測量膜盒是整體分離的，中間靠一根毛細管連接，可以與變送器安裝于支架上，有利于維護；一體型隔離壓力變送器外膜盒和變送器主體是合為一個單體，整體安裝在設備上。連接方式更是簡單易行，在設備和隔離型壓力變送器上留好配對的螺紋，只需配套擰到一起即可。因為綜上介紹，隔離型壓力變送器的優(yōu)點是不由質疑的，同樣好的產(chǎn)品其設計和工藝也是不同的，這就導致隔離型壓力變送器是一般壓力變送器的三至四倍。
綜上所述，足見壓力變送器分類之廣，種類之多，如何判斷某種
就變成了重中之重的問題，其中決定壓力變送器價格因素就成了此項問題的關鍵，本文將根據(jù) XX項目中對變送器中標廠家的報價進行分析。
在目前油氣田項目上應用Zui廣泛的兩種壓力變送器按原理分為電容式和擴散硅式電容器。電容式壓力變送器通過檢測中心測量膜片與兩側測量室壁之間的電容變化來判別膜片受壓位移狀況。直接測量中心測量膜片（被測壓力直接作用處）的位移。且測量膜片可以加上巨大的預應張力，使得金屬膜片位移所導致的應力影響極小，所以精度較高。擴散硅壓力變送器有兩類，其中一類是將擴散硅電橋植入到檢測中心測量膜片上來判別膜片受壓位移狀況。將測量膜片感受的力傳導到一個擴散硅傳感器，通過擴散硅傳感器的輸出來得出被測壓力。由于壓力不是作用在傳感器上而是加了一次傳遞，所以相對精度低一些，一般精度在 0.2% 或 0.5%，且擴散硅元件品質不一（多數(shù)變送器廠家不是自己生產(chǎn)擴散硅元件）導致質量差別很大，但是價格很低。因此這是從原理上直接影響壓力變送器價格的主要因素。某氣田試采 EPC 項目變送器采購中標廠家，在投標文件中提供的型號及價格如下：XTG5 報價 6471 元，設定量程范圍0~40MPa；XTG4 報價 5546 元，設定量程范圍 0~10MPa相應的招標文件中技術規(guī)格書為：操作壓力分別為 20 和3.5~6.7。不難看出在其他技術要求都相同的情況下，壓力是變量，這也直接影響到供應商選型以及產(chǎn)品價格。
同樣，對比一下另一常用品牌在壓力范圍上的價格差異 :3051GP4A 與 3051GP3A 價 格 對 比 為：3348.72 元 和 3271.79元， 廠 家 壓 力 變 送 器 壓 力 標 準， 代 碼 2：-101.3531kPa 至1034.2155kPa（-14.7 至 150psi）， 代 碼 3：-101.3531kPa 至5515.816kPa（-14.7 至 800psi）。
3051GP4A2B21AI5M5T1 該供應商提供的壓力變送器型號中Di一位數(shù)字 4 代表的是所適用范圍，較高量程的 -101.3531kPa至 27579.08kPa 變 送 器 價 格 要 高 于 -101.3531kPa 至5515.816kPa 變送器價格，這也說明了測量的量程或者范圍也直接影響壓力變送器的單價。
對于壓力變送器，針對壓力量程范圍都有配有相應的過載保護，而過載保護工藝的高低就決定其價格。過載保護作為一種安全因素，是不同種類壓力變送器都不可忽略的一項，一般設計人員給定的采買數(shù)據(jù)中量程只是相對參考值，而實際情況并未考慮十分完全，超出量程的情況也時而發(fā)生，從經(jīng)濟以及減少損失的角度，合理的過載保護至關重要。過載保護也會因壓力變送器種類的不同，而存在差異性的設計。
高靈敏度壓力變送器通常犧牲一部分的范圍，以確保高精度。通常，范圍很小。在設計階段，它是通過凸來表示的。成形方法包括玻璃刻蝕技術、背面刻蝕技術、硅直接鍵合技術等。通常，壓力變送器的腔體相對較大，靈敏度提高的空間相對減小，硅片的利用率也降低，工藝難度增加，壓力變送器的價格成本增加。目前，犧牲層壓力變送器已成為主流方向，主要是因為犧牲層壓力變送器的彈性膜片非常薄，其厚度可以達到2μm甚至更薄。在這種薄結構中，如果采用擴散硅或多晶硅薄膜作為犧牲層壓力變送器的應變電阻，其厚度相對較大，對彈性膜片的應力分布有很大影響，不利于性能。犧牲層壓力變送器的CE優(yōu)化因此，采用多晶硅納米薄膜來制備應變電阻。充分發(fā)揮犧牲層技術的優(yōu)勢，會增加成本要求，進而使整體價格上漲。簡要分析了壓力變送器的原理和分類，比較了幾種常用的參數(shù)和價格，找出了影響價格的相關因素，如檢測原理、測量范圍、壓力和精度。今后，壓力變送器的相關采購任務將在多方面積累，對影響壓力變送器價格的因素將進一步研究，為相關采購工作提供幫助。
小妙招
壓力類型主要有表壓、絕壓、差壓等。表壓是指以大氣為基準，小于或大于大氣壓的壓力；絕壓是指以絕對壓力零位為基準，高于絕對壓力；差壓是指兩個壓力之間的差值。
就壓力變送器的原理而言，壓力變送器往往出現(xiàn)在高精度儀器設備的采購范圍中，并以數(shù)量多、價格高的特點成為電器類產(chǎn)品的主要采購對象。因此，控制壓力變送器的價格是非常重要的。通過分析，進而了解其選擇特點，通過實際采購工作經(jīng)驗，合理找出影響價格的因素。
壓力變送器是工業(yè)生產(chǎn)中常用的傳感器。它廣泛應用于各種工業(yè)自動化控制環(huán)境中。在石油化工管道領域尤為突出。它也是電器儀表采購中的常用材料。因此，本文將通過分析常用發(fā)射機的工作原理來分析發(fā)射機的選擇。結合以往相應的采購案例，對導致變送器價格波動的參數(shù)進行了比較。
壓力變送器作為一種精密儀器，在石油石化行業(yè)扮演重要角色。變送器不僅可以通過一些常用量換算成預期需求的電量外，還可以將一些常用量放大。在當前各領域行業(yè)中，從功能角度，變送器可以分為壓力變送器、一體化溫度變送器、液位變送器等。在石油石化行業(yè)中，壓力變送器常以應用Zui廣泛，使用Zui普遍等原因，作為主要采買對象，本文也將以壓力變送器做主要研究對象，對上述其余各功能變送器，后文附表中會對其進行詮釋以及各自特點的分析。
壓力變送器主要工作表現(xiàn)在把石油石化常用受壓信號傳送到電子器件，通過 AD 轉換，體現(xiàn)在電腦操作上，比如，如以水壓為例，以水壓產(chǎn)生壓力的受壓信號傳送到電子器件，產(chǎn)生相應電流（目前大部分變送器電流為 4~20mA），通過相應算法公式，壓力變送器轉換后的電流也通過壓力產(chǎn)生的受壓信號的增大而提升。
從宏觀上講，壓力變送器是壓力測量傳感器，實現(xiàn)壓力的大小，然后通過模塊電路實現(xiàn)AD轉換，得到可用的電壓或電流范圍。微觀上，壓力反映在集成的硅電壓分量中，迫使它們在壓力下變形，導致電橋起作用，并得到相應的電壓和電流。然后，通過放大電路，將預先獲得的電壓和電流放大，并轉換成可以使用的電壓或電流。
壓力變送器按著測量使用角度，可以分為壓力變送器、差壓變送器。顧名思義，前者是對壓力的一種測量，后者是對壓力差的測量，然而，壓力變送器并非只能使用原理上這種功能，可以衍涉到其他非直接測量量，例如，可以通過兩臺壓力變送器或者一臺差壓變送器，對上限和下限分別測量，得到電信號的差值，可體現(xiàn)液位的高低，也可以通過截流元器件對測量介質的流量和密度進行測量，體現(xiàn)壓力變送器功能的強大和使用范圍之廣。壓力變送器不僅可以從測量使用角度劃分，也可以按照壓力變送器的結構規(guī)模分類。由于壓力變送器是直接接觸被測液體介質，考慮到使用于石油石化行業(yè)，液體往往是有腐蝕性，對精度儀器產(chǎn)生破壞，造成維修等后續(xù)工作，基于此原因，將壓力變送器劃分成一般型和隔離型。一般型壓力變送器是通過零保護變送器墨盒中的內膜與被測介質接觸，而隔離型的壓力變送器內膜中密封的是硅油，作為一種保護液存在于膜盒中，而接觸被測介質的是壓力變送器的外膜，當被測介質受壓于外膜時，內膜中的硅油保護液將壓力傳遞到一般膜盒上，而另一點，隔離型壓力變送器相比于一般壓力變送器優(yōu)點在于不會將導壓管膜盒室堵塞，由于被測介質常常帶有污濁物質，經(jīng)常性的會堵住膜盒甚至由于介質脫離變送器，會產(chǎn)生結晶，這樣就迫使該介質從壓力變送器中抽出，這樣必定會導致壓力變送器不能正常運作，甚至大面積癱瘓，延誤工期。
通常隔離型壓力變送器采用法蘭連接方式，使得隔離型壓力變送器的感應膜片進入到被測出器件中，使得堵塞問題和結晶問題得到有效解決，從而被測介質也不會被抽取出。這種隔離型變送器的外膜盒和測量膜盒從連接形式上可以分成遠傳型和一體型兩種。遠傳型就是外膜盒和測量膜盒是整體分離的，中間靠一根毛細管連接，可以與變送器安裝于支架上，有利于維護；一體型隔離壓力變送器外膜盒和變送器主體是合為一個單體，整體安裝在設備上。連接方式更是簡單易行，在設備和隔離型壓力變送器上留好配對的螺紋，只需配套擰到一起即可。因為綜上介紹，隔離型壓力變送器的優(yōu)點是不由質疑的，同樣好的產(chǎn)品其設計和工藝也是不同的，這就導致隔離型壓力變送器是一般壓力變送器的三至四倍。
綜上所述，足見壓力變送器分類之廣，種類之多，如何判斷某種
就變成了重中之重的問題，其中決定壓力變送器價格因素就成了此項問題的關鍵，本文將根據(jù) XX項目中對變送器中標廠家的報價進行分析。
在目前油氣田項目上應用Zui廣泛的兩種壓力變送器按原理分為電容式和擴散硅式電容器。電容式壓力變送器通過檢測中心測量膜片與兩側測量室壁之間的電容變化來判別膜片受壓位移狀況。直接測量中心測量膜片（被測壓力直接作用處）的位移。且測量膜片可以加上巨大的預應張力，使得金屬膜片位移所導致的應力影響極小，所以精度較高。擴散硅壓力變送器有兩類，其中一類是將擴散硅電橋植入到檢測中心測量膜片上來判別膜片受壓位移狀況。將測量膜片感受的力傳導到一個擴散硅傳感器，通過擴散硅傳感器的輸出來得出被測壓力。由于壓力不是作用在傳感器上而是加了一次傳遞，所以相對精度低一些，一般精度在 0.2% 或 0.5%，且擴散硅元件品質不一（多數(shù)變送器廠家不是自己生產(chǎn)擴散硅元件）導致質量差別很大，但是價格很低。因此這是從原理上直接影響壓力變送器價格的主要因素。某氣田試采 EPC 項目變送器采購中標廠家，在投標文件中提供的型號及價格如下：XTG5 報價 6471 元，設定量程范圍0~40MPa；XTG4 報價 5546 元，設定量程范圍 0~10MPa相應的招標文件中技術規(guī)格書為：操作壓力分別為 20 和3.5~6.7。不難看出在其他技術要求都相同的情況下，壓力是變量，這也直接影響到供應商選型以及產(chǎn)品價格。
同樣，對比一下另一常用品牌在壓力范圍上的價格差異 :3051GP4A 與 3051GP3A 價 格 對 比 為：3348.72 元 和 3271.79元， 廠 家 壓 力 變 送 器 壓 力 標 準， 代 碼 2：-101.3531kPa 至1034.2155kPa（-14.7 至 150psi）， 代 碼 3：-101.3531kPa 至5515.816kPa（-14.7 至 800psi）。
3051GP4A2B21AI5M5T1 該供應商提供的壓力變送器型號中Di一位數(shù)字 4 代表的是所適用范圍，較高量程的 -101.3531kPa至 27579.08kPa 變 送 器 價 格 要 高 于 -101.3531kPa 至5515.816kPa 變送器價格，這也說明了測量的量程或者范圍也直接影響壓力變送器的單價。
對于壓力變送器，針對壓力量程范圍都有配有相應的過載保護，而過載保護工藝的高低就決定其價格。過載保護作為一種安全因素，是不同種類壓力變送器都不可忽略的一項，一般設計人員給定的采買數(shù)據(jù)中量程只是相對參考值，而實際情況并未考慮十分完全，超出量程的情況也時而發(fā)生，從經(jīng)濟以及減少損失的角度，合理的過載保護至關重要。過載保護也會因壓力變送器種類的不同，而存在差異性的設計。
高靈敏度壓力變送器通常犧牲一部分的范圍，以確保高精度。通常，范圍很小。在設計階段，它是通過凸來表示的。成形方法包括玻璃刻蝕技術、背面刻蝕技術、硅直接鍵合技術等。通常，壓力變送器的腔體相對較大，靈敏度提高的空間相對減小，硅片的利用率也降低，工藝難度增加，壓力變送器的價格成本增加。目前，犧牲層壓力變送器已成為主流方向，主要是因為犧牲層壓力變送器的彈性膜片非常薄，其厚度可以達到2μm甚至更薄。在這種薄結構中，如果采用擴散硅或多晶硅薄膜作為犧牲層壓力變送器的應變電阻，其厚度相對較大，對彈性膜片的應力分布有很大影響，不利于性能。犧牲層壓力變送器的CE優(yōu)化因此，采用多晶硅納米薄膜來制備應變電阻。充分發(fā)揮犧牲層技術的優(yōu)勢，會增加成本要求，進而使整體價格上漲。簡要分析了壓力變送器的原理和分類，比較了幾種常用的參數(shù)和價格，找出了影響價格的相關因素，如檢測原理、測量范圍、壓力和精度。今后，壓力變送器的相關采購任務將在多方面積累，對影響壓力變送器價格的因素將進一步研究，為相關采購工作提供幫助。
小妙招
壓力類型主要有表壓、絕壓、差壓等。表壓是指以大氣為基準，小于或大于大氣壓的壓力；絕壓是指以絕對壓力零位為基準，高于絕對壓力；差壓是指兩個壓力之間的差值。
