壓力傳感器的承載能力(即測量范圍)因其類型、設(shè)計用途和應(yīng)用場景的不同而有極大差異,從極低壓力(如幾帕斯卡)到超高壓力(如數(shù)千兆帕)不等。以下是常見壓力傳感器的承載能力范圍及相關(guān)說明:
一、按壓力類型分類的承載能力
1. 表壓傳感器(Gauge Pressure)
測量范圍:通常覆蓋 -100 kPa(真空)至數(shù)萬 kPa(如 0~10 kPa、0~1 MPa、0~100 MPa 等)。
應(yīng)用:測量相對于大氣壓的壓力(如管道壓力、血壓、輪胎氣壓)。
例:血壓傳感器范圍約 0~300 mmHg(約 0~40 kPa),工業(yè)液壓傳感器可達 0~70 MPa。
2. 絕壓傳感器(Absolute Pressure)
測量范圍:從 接近真空(如 10?3 Pa)到高壓(如 100 MPa)。
例:真空鍍膜設(shè)備用傳感器可測 10?? Pa 以下,汽車進氣歧管絕壓傳感器約 0~150 kPa。
3. 差壓傳感器(Differential Pressure)
測量范圍:通常為 ±0.1 Pa 至 ±10 MPa,用于測量兩個壓力點的差值。
例:空調(diào)濾網(wǎng)壓差監(jiān)測約 ±100 Pa,工業(yè)流體差壓測量可達 ±5 MPa。
二、按應(yīng)用場景分類的典型承載能力
1. 工業(yè)與制造業(yè)
低壓場景(如氣體流量、液位監(jiān)測):0~10 kPa ~ 0~1 MPa。
中高壓場景(如液壓系統(tǒng)、高壓鍋爐):0~10 MPa ~ 0~700 MPa(如高壓燃油噴射系統(tǒng)傳感器)。
超高壓場景(如石油鉆探、材料測試):可達 1000 MPa 以上(如巖石壓裂傳感器)。
2. 消費電子與醫(yī)療
消費電子(如手機氣壓計、可穿戴設(shè)備):0~110 kPa(大氣壓力范圍),精度達 0.1 Pa。
醫(yī)療設(shè)備(如血壓計、呼吸機):0~40 kPa(血壓)、0~10 kPa(呼吸壓力)。
3. 航空航天與國防
航空發(fā)動機:高壓傳感器可達 0~50 MPa(燃燒室壓力),低壓傳感器測大氣數(shù)據(jù)(0~100 kPa)。
火箭推進:超高壓傳感器測量燃料噴射壓力,可達 100~300 MPa(如液氧煤油發(fā)動機)。
4. 環(huán)境與氣象
大氣壓力:10~110 kPa(覆蓋高原到低海拔地區(qū))。
氣象雷達:配合真空系統(tǒng),可測 10?2 Pa 以下(高真空環(huán)境)。
三、關(guān)鍵參數(shù)與選擇建議
1. 額定壓力(Rated Pressure)
傳感器設(shè)計的最大正常工作壓力,需預(yù)留 10%~30% 的安全裕度(如實際最大壓力 10 MPa,建議選額定 12~15 MPa 的傳感器)。
2. 過載能力(Overload Capacity)
短期可承受的最大壓力而不損壞,通常為額定壓力的 150%~300%(如額定 10 MPa 的傳感器,過載能力可能達 15~30 MPa)。
3.選擇原則
明確測量類型(表壓、絕壓、差壓)和實際壓力范圍。
考慮環(huán)境因素:高溫、振動、腐蝕性介質(zhì)可能影響傳感器材質(zhì)和承載能力(如不銹鋼耐高壓但可能不適用于強腐蝕環(huán)境)。
精度與量程匹配:小量程傳感器用于高精度測量(如 0.1% FS),大量程傳感器側(cè)重耐用性。