压力变送器是石化行业自动控制中运用最多的丈量安装之一。在大型的化工项目中，简直包含了一切压力变送器的应用：差压、绝压、表压、高压、微差压、高温、低温，以及各种材质及特殊加工的远传法兰式压力变送器。以扬子巴斯夫苯乙烯工程为例，它运用了接近480台各品种型的压力变送器。在工程筹建阶段，该工程筹建部的专家和工程师就希望能在至少2年时间内全部压力变送器牢靠运转，不呈现毛病。
目前，我国石化行业大量运用的压力变送器主要依托进口，国产的压力变送器在产种类类和性能方面和国外还有一定的差距。完成压力传感器的国产化，关于国度的经济和国防平安，复兴民族产业等都具有重要意义。本文经过比照研讨在石化范畴运用的国内外几种典型的压力变送器，剖析了压力传感器国产化的关键所在。经过努力，能够突破基于传感器的压力变送器国外的垄断位置，完成石化行业压力传感器的国产化。
1 石化行业对压力变送器的需求和对压力传感器的请求
在现代化连续消费的过程中，稳定牢靠的压力变送器是消费工艺过程的有力保证。一旦呈现计量错误，以至发作停机毛病，随之而来的经济损失将是无法计数的。压力变送器的稳定性和牢靠性成为石化行业对压力变送器的首要需求。
通常，压力变送器的丈量会随着工作环境和静压的变化而发作漂移。在一些微小的压力或者差压丈量场所，这个漂移很可能是比拟严重的。在不同的工作条件下，得到相对最正确的丈量，从而维护消费的稳定和保证工艺的分歧，是压力变送器稳定性的表现，也是石化行业对压力变送器稳定性的请求。
在稳定性和牢靠性根底上，高精度是石化行业对压力传感器的更高需求。控制的精确度取决于控制过程中丈量的精度。丈量精度越高，控制精确度也就越高。目前，多数压力变送器的精度到达0．075％ ，能够满足石化行业丈量精度请求。
此外，石化行业对压力变送器还有许多其他需求。例如：增加量程比可以增加压力变送器运用的灵敏性，给设计和应用带来便当。当工艺流程中某些反响条件的设计发作变化时，如，果变送用具有较大的量程比，意味着具有很好的通用性，工艺条件的变化根本不影响变送器的型号，大大减少了设计修正的工作量。同时，大量程比能够减少工程中所用变送器的品种，减少备品备件库存量，也减少了资金的积压。
石化行业对压力变送器的需求主要集中在牢靠性、稳定性和高精度3个方面。其中，牢靠性和许多附加需求，如，量程比、总线类型等，依赖变送器的构造设计、机械加工工艺程度和构造资料。压力变送器的稳定性和高精度则主要由压力传感器的稳定性和丈量精度保证。与压力变送器的丈量精度相对应的是压力传感器的丈量精度和响应速度，与压力变送器的稳定性相对应的是压力传感器的温度特性和静压特性以及长期稳定性。石化行业对压力传感器的需求就表现在丈量精度、快速响应、温度特性和静压特性、长期稳定性4个方面。
微压力传感器是采用半导体资料和MEMS工艺制造的新型压力传感器。与传统压力传感器相比，微压力传感用具有精度高、灵活度高、动态特性好、体积小、耐腐蚀、本钱低等优点。纯单晶硅的资料疲倦小，采用这种资料制造的微压力传感器的长期稳定性好。同时，微压力传感器易于与微温度传感器集成，增加温度补偿精度，大幅进步传感器的温度特性和丈量精度。假如将2个微压力传感器集成，又能够完成静压补偿，从而进步压力传感器的静压特性。由此可见，微压力传感用具有许多传统压力传感器不具备的优点，可以很好地满足石化行业对压力传感器的需求。
2 当前石化范畴正在运用的传感器及其构造剖析
2.1 压力变送器
硅微电容传感器采用了对称的差分电容构，上下敏感电容的电极经过传感器上的导孔中涂敷导电层引出。当硅油充溢导孔时，作用在浮动模盒上的外部压力由硅油传导到传感器两端，挤压硅片发作形变，从而改动电容极板间距，招致电容的改动。硅油的另一个作用是充任电容极板间的电介质，图2为微电容传感器构造图。
传感器的主体是由单晶硅构成，侧面是铝电极，用于与引线衔接向外界传送电容信号。传感器的其他导电局部的组要成分都是金。差分电容的3个极板之间由陶瓷资料绝缘。
在传感器静电容量检测电路中，富士公司采用了混有数字／模仿电路的ASIC，不只完成了高速检测，而且，降低电路中电磁干扰带来的检测误差，同时进步了检测精度、长期稳定性和牢靠性。为FCX-AⅡ系列变送器构造图。
FCX-AⅡ系列变送器的另一个首创技术是基于双温度传感器的温度补偿。经过内置在传感器单元中的温度传感器和内置在电子安装中的温度传感器，分别对传感器局部和电路局部停止温度补偿，进步变送器的温度特性。
2.2 西门子公司SITRANS P DSⅢ系列压力变送器
采用西门子专利技术的硅资料传感器，DSⅢ系列压力变送器适用于各种压力、差压、绝压和液位丈量。它应用模块化设计，由传感器单元和电子放大单元组成。传感器单元包括差压传感器、绝压传感器和温度传感器。经过绝压传感器和温度传感器，对差压传感器全量程范围内的静压特性和温度特性停止充沛的计算补偿，使DSⅢ系列差压变送用具有十分优良的静压特性和温度特性，
DSⅢ系列压力变送器有300年一次的毛病发作率，是为应用于高平安和牢靠性请求的场所而设计的。只需一台DSⅢ系列压力变送器即可取得与2台常规变送器相同的平安等级。这意味着装置、运转和维护的本钱大大降低。DSⅢ系列压力变送器的精度可达0．075％ ，5年长期漂移小于0．25％（实测1年）。
DSⅢ系列智能差压变送器，构造上具有独立的压力丈量敏感元件和共同的不起丈量作用的中心膜片。丈量元件两端压力经过密封膜片和填充液传送给硅压力传感器。当压力超越丈量极限时，过载维护膜片产生变形，直至其贴到丈量元件的内壁上，以维护硅压力传感器防止过压损坏。不起丈量作用的中心膜片构造使DSⅢ系列压力变送用具有极好的过压维护才能。西门子硅传感器采用压阻式构造设计。丈量膜片由于遭到所施加的差压而变形，装置在它上面的4只电阻应变计的阻值随之变化，并使得电阻桥路的输出电压与压差成比例的变化。
在停止绝压丈量时，DSⅢ系列变送器需求运用绝压丈量元件。被测压力经过隔离膜片和填充液传送到绝压传感器，使丈量膜片发作形变。绝压传感器采用压阻式构造设计，丈量原理与差压传感器相同。
