深圳计为自动化技术有限公司

Shenzhen Jiwei Automations Ltd.

打开网易新闻 查看精彩图片

/ 关于计为/

自2019年起号开始,计为仪表公众号坚持“内容为王、服务至上”。

定期分享物位测量的核心干货:从原理解析、应用案例,到选型维护指导,既有通俗易懂的基础百科,也有深度剖析的研发思路和成功实践。

覆盖化工、电力、环保、食品、制药、建材等多个行业的技术难点,助力每一位技术人快速成长。

喜欢就请点赞+转发,让更多同行一起来交流!

在工程测控领域中,压力变送器几乎无处不在。然而你是否注意到,在一些真空系统或精密设备中,使用的不是“表压变送器”,而是——绝对压力变送器。

它们看似功能相同,却在测量逻辑上完全不同。

表压测“比空气高多少”;

绝对型测“离真空有多远”。

理解这点,是做好高精度压力测量的第一步。

打开网易新闻 查看精彩图片

绝对压力变送器是什么?

绝对压力变送器(Absolute Pressure Transmitter)是一种以理想真空为参考点的压力测量仪器。

按照《GB/T 17614.1—2015(压力变送器通用规范)》定义:

绝对压力是相对于完全真空(0 Pa)的压力。

这意味着它的零点并不是大气压,而是永久密封的真空腔体。

因此,它能在大气压力波动较大的环境下保持稳定读数。

相比之下:

  • 表压变送器以大气压为基准(P₉ = Pₐ - P₀);

  • 绝对压力变送器以真空为基准(Pₐ = P₉ + P₀,P₀=0)。

  • 表压测“相对差”,绝对压测“真实值”。

打开网易新闻 查看精彩图片

结构与工作原理

一台绝对压力变送器通常由以下部分组成:

1、隔离膜片与传压液体

工艺介质作用于隔膜,隔膜后的充液(如硅油)将压力传递给传感芯体。

这种设计可避免介质直接接触传感元件,提升耐腐蚀性。

2、真空参考腔

芯体的低压侧被永久密封在高真空中(通常 <10⁻⁴ Pa),形成理想“零点参考”。

3、传感元件(电容式或压阻式)

电容式:中央膜片的微小位移改变电容值,线性反映压力变化;

压阻式:硅片上的应变电阻随应力变化而改变输出电压。

4、信号转换与补偿电路

模拟信号经温度补偿、线性修正后输出:

  • 4–20mA 电流环路

  • 1–5V 电压信号

  • 数字通信(HART、Modbus 等)

这些电路补偿使得现代变送器的综合精度可达 ±0.04% FS,长期稳定性优于 0.1% FS/年。

打开网易新闻 查看精彩图片

零点校准的技术要点

对于绝对压力变送器,零点对应的是真空(0 kPa abs)。因此,其校准方式与表压型截然不同。

关键注意事项:

  • 出厂校准:必须在标准真空环境下进行,通常使用高真空泵系统与校准腔。

  • 现场零点调整:在常压环境下无法实现真正的零点,仅能作微调。

  • 应用判断:

若测量范围为 -10 ~ -20 kPa(仅需中等精度),表压变送器即可;

若需精确测到低真空或气压变化趋势,必须使用绝对型。

专业建议:对于精度要求在 ±0.05% FS 及以下的应用,应采用厂家真空校准值,不建议现场重校零点。

典型应用领域

绝对压力变送器主要用于环境气压波动会影响测量精度的场景,包括:

真空系统与半导体制造:监控真空腔压力(10⁻³~10⁻⁶ Torr);

航空航天与高空模拟:测量舱内气压及飞行高度变化;

化工与制药过程:控制反应釜或蒸馏塔内部绝对压力;

气象与环境监测:测量气压以换算海拔或预测天气变化;

科研与低温系统:维持恒定真空条件下的实验环境。

这些场合的共同特征是:

测量不能受大气压力波动影响。

打开网易新闻 查看精彩图片

绝压 vs 表压 vs 差压

应用场景

推荐类型

测量范围

校准方式

蒸汽管线、储罐

表压变送器

0–2 MPa

大气校零

真空干燥炉、密封舱

绝对压力变送器

0–100 kPa abs

真空校零

半导体腔体

绝对压力变送器

0–10⁻³ Pa

高真空基准

过滤差压监控

差压变送器

±50 kPa

双端校准

选型要点:

若系统关心与环境压差 → 选表压;

若系统要求真实气压值 → 选绝对压;

若关注两点压差或流量 → 选差压。

常见误区与正确认知

误区:绝对压力变送器零点可现场调零

真相:零点对应真空,现场无法模拟,应仅作线性修正。

误区:表压型精度更低

真相:两者精度相当,差异在基准点和应用适用性。

误区:可以互换使用

真相:绝对压与表压输出差约一个大气压(约101.3 kPa),不可直接替换。

总结与工程启示

对比项

参考点

抗大气波动

应用精度

典型领域

表压变送器

大气压

一般

中等

常规工艺、液位测量

绝对压力变送器

真空

极强

真空、气象、航天

差压变送器

两点压差

取决于系统

流量、过滤、密封检测

表压告诉你“比外界高多少”, 绝对压告诉你“离真空有多远”。

结语

在现代工业控制中,绝对压力变送器不是“高端替代品”,而是确保系统测量真实、稳定、可追溯的关键仪表

从真空镀膜到高空飞行,从气象探测到反应控制,它让我们能够在变化的世界中,掌握一个不变的基准——真空。

工程的精度,从理解“绝对零点”开始。

如果这篇文章对你有启发,请点赞+转发

PROFILE

计为技术工程师

陈工

打开网易新闻 查看精彩图片

陈工,是计为自动化资深工程师,长期专注于液位测量设备的现场应用与技术改进,具备丰富的工程实践经验。曾多次参与石化、电力等行业项目,对雷达液位计、磁翻板液位计等仪表的选型、安装与故障分析有深入研究,尤其擅长解决密封、振动、温差等极端工况下的安装问题,帮助客户提升系统稳定性与测量可靠性。

打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片

计为专注于物位测量仪表的研发与生产,提供可靠的自动化解决方案。拥有50+项国家专利,荣获国家高新技术企业认证。

封面丨小黄

文字丨陈工

图片丨阿刀

审核丨小田

免责声明:所载内容来源互联网,微信公众号等公开渠道,我们对文中观点保持中立,仅供参考,交流之目的。图片和稿件的版权归原作者和机构所有,如有侵权,请联系我们删除。