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压力测量原理

精准测量液体和气体压力 – 不受密度或电导率等介质特性的影响

Video 相关资源 19.01.2026

压力测量是监测储罐与管道内过程条件的一项基本技术。由于介质特性不同,因此采用不同的压力测量原理:绝压和表压、静压和差压。

绝压和表压测量中,过程压力使膜片发生形变。不可压缩填充液将过程压力传输至硅芯片,并在此转化为电信号。其差异在于参照点不同:绝压以真空为参照进行测量,而表压则以环境大气压为参照。静压液位测量则取决于液柱的自重。随着液位增加,在重力作用下,传感器隔片承受的压力会随介质高度和密度的增加而成比例上升。在差压测量中,通常会记录密闭罐内的两个压力值。变送器计算差值,从而确定储罐内部液位或压力。

观看视频,深入了解压力测量原理。

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  • 液体和气体的连续压力和物位测量
  • 高测量精度和长期稳定性
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  • 多功能传感器组合,可实现灵活的系统集成
  • 性能可靠,应用广泛

每天,种类多样的介质经由管道注入储罐或从中排放。例如饮用水、果汁、机油和燃油、酸或盐水。由于这些介质特性完全不同,因此采用不同测量原理进行检测。例如,通过绝压或表压、静压以及差压进行压力测量。

压力测量的科学起源最早可追溯至17世纪中叶,并有文献记载。Galileo Galilei曾使用水泵进行测试,旨在克服地势高差以实现灌溉。Evangelista Torricelli通过汞柱实验,发现了真空状态。Blaise Pascal得知这些实验后,继续进行研究,并成功测定了空气重量。Pascal将这种作用力命名为“压力”。为表纪念,压力的国际单位以他的姓氏命名。压力是作用在一个面积上的力所产生的结果。

压力测量仪表用于检测绝压和表压,并测定储罐内的压力变化和压力水平。首先,我们以绝压和表压为例,深入探讨这种测量方法的工作原理。

当管道内充满液体时,可对其压力进行持续测量。我们将以陶瓷传感器为例,深入探讨绝压传感器与表压传感器之间的区别。在陶瓷传感器中,将导电材料涂覆于陶瓷基板上,形成电容器。施加压力时,膜片发生形变,导致电容变化。

绝压传感器是一个封闭系统,其测量基准为大气环境中的真空状态,所显示的是空气压力值。在表压传感器中,基板上的开口实现了外界大气环境与单元内部之间的压力补偿。

传感器测量的是相对于环境压力的值。在大气环境中,读数不会显示大气压力值。进行静压测量时,储罐内的液体作用于传感器的过程膜片。重力导致压力随液柱(即储罐的加注液位)升高而增加。液柱与加注液位和介质密度成正比。

在敞口罐中,压力会持续根据环境空气进行补偿。因此,罐体上部区域内的气体不会影响液位测量。除液柱压力外,大气压力还会作用于传感器上。在大气压补偿中,传感器被称为表压传感器。我们来仔细研究下这类传感器。接触式测量传感器采用硅技术,专门用于静压液位测量。电阻以惠斯通电桥的形式施加于硅芯片。

施加压力时,过程膜片发生形变,导致电阻变化。在传感器内部,不可压缩填充液将压力从过程膜片传递至硅芯片,并在此进行分析。在密闭容器的差压测量中,大气压对液位测量无影响。除液柱压力外,对水头压力也进行了测量。这两个数值均通过注油毛细管传输至变送器。变送器计算两个压力差,并基于该数值确定储罐液位。

Endress+Hauser的压力仪表不仅适用于标准工况下的压力与液位测量,更能胜任高温高压工况,以及涉及腐蚀性与磨蚀性介质的应用场合。我们始终能提供适合任何应用的解决方案。Endress+Hauser。

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