圖3-31(a)為變面積式電容
壓力變送器的結構原理圖。被測壓力作用在金屬膜片上,通過中心柱、支撐簧片使可動電極隨膜片中心位移而動作。可動電極與固定電極均是金屬同心多層圓筒,斷面呈梳齒形,其電容量由兩電極交錯重疊部分的面積所決定。固定電極與外殼之間絕緣,可動電極則與外殼連通。壓力引起的極間電容變化由中心柱引至適當的變換器電路,轉換成反映被測壓力的電信號輸出。使用時應將變換器與上述可變電容安裝在同一外殼中。
金屬膜片為不銹鋼材質或加鍍金層,使其具有一定的防腐蝕能力,外殼為塑料或不銹鋼。為保護膜片在過大壓力下不致損壞,在其背面有帶波紋表面的擋塊,壓力過高時膜片與擋塊貼緊可避免變形過大。
這種變送器的測址范圍是固定的,不能隨意遷移,而且因其膜片背面為無防腐能力的封閉空間,不可與被測介質接觸。故只限于測量壓力,不能測差壓。膜片中心位移不超過0.3mm,其背面無硅油,可視為恒定的大氣壓力。準確度為0.25一0.5級。允許在-10一150℃環境中工作。
該變送器可直接利用軟導線懸掛在被測介質中,見圖3-31(b),也可用螺紋或法蘭安裝在容器壁上,見圖3-31(c)。除用于一般壓力測fit之外,該變送器還常用于開口容器的液位測量,即使介質有腐蝕性或鉆稠不易流動,也可使用。
電容式壓力變送器的特點
電容式壓力變送器的測覺范圍為-1x107---5x107Pa,可在-46一100℃的環境溫度下工作,其優點是:
(1)需要輸人的能量極低。
(2)靈敏度高,電容的相對變化量可以很大。
(3)結構可做得剛度大而質量小,因而固有頻率高,又由于無機械活動部件,損耗小,所以可在很高的頻率下工作。
(4)穩定性好,測量準確度高,其準確度可達土0.25%一土0.05%0
(5)結構簡單、抗振、耐用,能在惡劣環境下工作。
其缺點是:分布電容影響大,必須采取措施設法減小其影響。