压力变送器怎样测负压

压力变送器作为一种常见的工业自动化仪表，在各种工业生产过程中发挥着至关重要的作用，能够将压力信号转换为标准电信号，方便传输和处理。在实际应用中，我们常常需要测量负压，例如真空系统、管道吸力等。那么，压力变送器如何测量负压呢？本文将详细介绍压力变送器测量负压的原理、方法及应用。

一、什么是负压

在了解压力变送器如何测量负压之前，我们先来了解一下什么是负压。简单来说，负压是指低于标准大气压的压力，也称为真空度或负表压。标准大气压指的是在标准条件下（温度为0℃，纬度45°的海平面），大气对单位面积施加的压力，其值为101.325kPa或1.01325bar。当某个空间内的压力低于标准大气压时，我们就称之为负压。

二、压力变送器测量负压的原理

压力变送器测量负压的原理与测量正压类似，都是基于弹性敏感元件的形变来实现的。常见的弹性敏感元件包括膜片、波纹管、悬梁等。当负压作用于弹性敏感元件时，元件会产生相应的形变，该形变量与负压值成正比。压力变送器内部的传感器会将形变量转换为电信号，经过放大、补偿等处理后输出标准电信号，例如4-20mA、0-5V等，从而实现对负压的测量。

三、压力变送器测量负压的方法

根据测量原理和结构的不同，压力变送器测量负压的方法主要有以下几种：

1. 表压式压力变送器测量负压

表压式压力变送器是指测量压力相对于大气压的差值，即表压。当被测压力低于大气压时，表压式压力变送器输出的信号值也低于其零点输出值，通过计算可以得到实际的负压值。例如，某表压式压力变送器的测量范围为0-1MPa，零点输出为4mA，量程输出为20mA。当被测负压为-0.5MPa时，变送器输出的电流信号为：

I = 4 + (-0.5 / 1) * (20 - 4) = -4mA

由于电流信号无法传输负值，因此实际输出的电流信号为0mA。此时，可以通过软件设置将0mA对应的压力值设置为-0.5MPa，从而实现对负压的测量。

2. 绝压式压力变送器测量负压

绝压式压力变送器是指测量压力相对于*真空的压力，即绝压。与表压式压力变送器不同，绝压式压力变送器的测量不受大气压的影响，可以直接测量负压。例如，某绝压式压力变送器的测量范围为0-1MPa，零点输出为4mA，量程输出为20mA。当被测负压为-0.5MPa时，变送器输出的电流信号为：

I = 4 + (-0.5 / 1) * (20 - 4) = -4mA

同样地，由于电流信号无法传输负值，因此实际输出的电流信号为0mA。但此时不需要进行软件设置，因为0mA本身就代表着-0.5MPa的负压值。

3. 差压式压力变送器测量负压

差压式压力变送器是指测量两个压力之间的差值。当需要测量负压时，可以将其中一个测量端口连接到被测负压环境，另一个测量端口连接到大气环境或其他参考压力环境。此时，变送器输出的信号值就代表了负压值与参考压力值之间的差值，从而间接地测量出负压大小。

四、压力变送器测量负压的应用

压力变送器测量负压在工业生产中有着*的应用，例如：

真空系统：在真空包装、真空干燥、真空镀膜等工艺中，需要精确控制真空度，此时可以使用压力变送器测量负压，以保证生产工艺的稳定性。 管道吸力：在某些生产过程中，需要利用管道吸力来输送物料，例如粉体输送、气力输送等。此时可以使用压力变送器测量管道内的负压，以控制物料的输送速度和流量。 医疗设备：在呼吸机、麻醉机等医疗设备中，需要精确控制气体压力，以保证患者的安全。此时可以使用压力变送器测量负压，以实现对气体压力的精确控制。

五、选择压力变送器测量负压的注意事项

在选择压力变送器测量负压时，需要注意以下几点：

测量范围：选择合适的测量范围，以确保测量精度。如果测量范围过大，会导致测量精度下降；如果测量范围过小，则可能无法测量到所需的负压值。 精度等级：根据实际需求选择合适的精度等级，一般来说，精度等级越高，价格也越高。 输出信号：选择与控制系统相匹配的输出信号，例如4-20mA、0-5V、0-10V等。 工作温度：根据实际工况选择合适的工作温度范围，以确保变送器能够正常工作。 防爆等级：如果应用场合存在爆炸性气体，则需要选择具有相应防爆等级的压力变送器。

六、结语

压力变送器测量负压是工业自动化控制中常见的一种应用。选择合适的压力变送器和测量方法，对保证生产过程的安全、稳定和高效运行至关重要。希望本文能够帮助大家更好地了解压力变送器测量负压的相关知识。