充油压力芯体也常被称为充油压力传感器或充油压力变送器,是一种用于测量压力的装置,它的核心部件是一个充满油液的密封腔体,其中包含一个敏感元件,如波登管、膜盒或弹簧管等。以下是充油压力芯体的工作原理详细介绍:

一、工作原理
1. 密封腔体与油液
充油压力芯体的内部包含一个密封的腔体,这个腔体内填充了一种特殊的油液,这种油液具有高粘度、高热稳定性、不易挥发和化学惰性等特点。油液的存在起到了传递压力和润滑敏感元件的作用。
2. 敏感元件
在密封腔体中,有一个敏感元件,通常是金属制成的波登管、膜盒或弹簧管等。这些敏感元件在受到外部压力时会发生形变,其形变的程度与施加的压力成比例。
3. 压力传递
当外部压力作用于充油压力芯体时,压力首先被传递给腔体内的油液。由于油液几乎是不可压缩的,所以它会立即将压力均匀地传递给敏感元件。敏感元件感受到压力后发生形变,这种形变可以是拉伸、压缩或弯曲。
4. 电气转换
敏感元件的形变被转换成一种可测量的信号,通常是通过一个与敏感元件相连的位移传感器实现的。位移传感器可以是电阻应变片、电感式、电容式或光学式的。当敏感元件形变时,位移传感器产生与形变量相对应的电信号,该电信号与外部压力成比例。
5. 信号处理与输出
电信号随后被送入信号调理电路,进行放大、滤波和线性化处理,转换为标准的输出信号,如4-20mA电流信号、0-5V电压信号或数字信号。这些输出信号可以直接被控制系统读取和处理,用于监控和调节压力。
二、充油压力芯体的优势
1、稳定性:油液的使用提高了传感器的热稳定性和长期稳定性,减少了温度变化对测量的影响。
2、耐腐蚀性:充油芯体通常采用耐腐蚀材料制作,适合在恶劣环境中使用。
3、高精度:通过精密的机械和电气转换机制,充油压力芯体可以提供高精度的测量结果。
三、应用场景
充油压力芯体适用于测量气体和液体的压力,尤其在高压、高温、腐蚀性介质或需要高精度测量的场合。它们在石油化工、航空航天、船舶制造、电力能源等行业中有着广泛的应用。
总之,充油压力芯体通过其内部的油液和敏感元件,将外部压力转化为可测量的电信号,经过信号处理后输出,是实现压力测量和控制的重要组成部分。