差压变送器检测元件:为什么是膜盒结构?

在工业测量中,差压变送器的检测元件普遍采用膜盒结构,而非单膜片。这并非偶然,而是基于测量原理与可靠性需求的必然选择。膜盒结构在灵敏度和抗过载能力上具有显著优势。

膜盒结构与单膜片的对比

  • 膜盒结构:由两片膜片焊接而成,内部充有硅油。在差压范围内具有高灵敏度和良好线性;当出现单向过载时,膜盒不易损坏,且性能影响极小。
  • 单膜片:加工方便,灵敏度高,但无法承受单向过载,容易导致永久变形或损坏。

因此,绝大多数差压变送器采用膜盒结构,以确保长期稳定运行。

特性膜盒结构单膜片
灵敏度高高
线性度好一般
耐单向过载强弱
阻尼作用有(硅油)无
输出稳定性平稳较差

膜盒内充的硅油不仅传递压力,还提供阻尼作用,使仪表输出更加平稳。这是单膜片无法比拟的。

以E+H PMD55B为例:膜盒结构的测量原理

以E+H的差压变送器PMD55B为例,其测量原理直观展示了膜盒结构的必要性。

E+H PMD55B差压变送器测量原理

通过上图可以直观感受到,如果只有单侧膜片,差压就无法测量。因为差压的测量需要同时获取两个压力值,膜盒结构能够将两侧压力引入同一敏感元件,从而准确输出差压。

从差压变送器测量流量的应用也可以看出膜盒结构的优势。流量测量依赖于差压的稳定获取,膜盒结构在过载和脉动工况下仍能保持可靠性能。

差压变送器测量流量示意图

总结

  • 膜盒结构在差压范围内灵敏度高、线性好。
  • 耐单向过载,硅油阻尼使输出平稳。
  • 单膜片无法满足差压测量的可靠性与稳定性要求。

因此,在工业差压变送器中,膜盒结构成为首选检测元件。