在制造化纖、橡膠和塑料等產品的機械設備中，常使用壓力變送器來測量過程的流體壓力，包括壓差、絕對壓力和表面壓力等，以便于對生產過程的參數(shù)進行監(jiān)視和控制，使其保持在期望的范圍內。傳統(tǒng)的壓力變送器，在產品安裝后必須通過效驗設備對產品進行效驗，這個過程將耗費大量的人力和時間，且效驗設備十分昂貴。為了解決上述問題，上海皓鷹測控技術有限公司（以下簡稱“皓鷹”）研發(fā)了一種新的自動調零壓力變送器，它具有節(jié)省資源、方便效驗的優(yōu)點。
這種自動調零壓力變送器主要由以下部件組成：感壓頭、感壓元件、引壓孔、與感壓元件相連接的進行信號轉換的應變計、彈性體、直徑為 0.3mm的金屬毛細管、包裹毛細管的螺紋桿。其中，感壓元件為由高彈性的合金材料制成的感壓彈性元件，或是采用經(jīng)應力釋放和硬度提升，并經(jīng)過真空熱處理和真空鈦碳化物鍍膜處理的15~5PH的不銹鋼Armoloy涂層感壓膜片，兩者均具有良好的耐高溫性能。感壓元件焊接于感壓頭上，并與毛細管相連接，毛細管上端為彈性體。位于彈性體上端的應變計連接有可將所得信號放大，并與遠程監(jiān)控系統(tǒng)相兼容的自動調零（Auto-Zero）放大電路。感壓頭、彈性體及應變計等元件皆位于一個封閉的殼體內。

圖1 自動調零壓力變送器結構示意圖
其中：101——感壓彈性元件，102——引壓孔，104——螺紋桿，105——彈性體，106——應變計，107——自動調零（Auto-Zero）放大電路。
這種具有自動調零功能的智能型高溫熔體壓力變送器，是將組成全橋的應變計粘貼在毛細管的一端膜片上。測量時，一端膜片受壓，通過介質傳遞到另一端粘貼好應變計的彈性體上，應變電阻隨機械形變而產生阻值變化（俗稱為電阻應變效應），并通過自動調零放大電路進行放大，再傳輸給PLC上位機控制顯示或執(zhí)行監(jiān)控。即自動調零放大電路采用最新的CMOS工藝來實現(xiàn)信號的放大過程，直接輸出0.5~4.5V、0~5V、0~10V及4~20Ma的放大信號，對產品進行輸出信號零點和滿度的自動調節(jié)和效驗。


圖2高溫熔體自動調零壓力變送器

其中：1——自動調零壓力變送器，104——螺紋桿，105——彈性體，106——應變計，1001——感壓膜片，1002——毛細管，107——自動調零（Auto-Zero）放大電路。
在實際工作過程中，被測流體的壓強，通過引壓孔傳遞到感壓彈性元件，以1:1傳遞給貼在感壓彈性元件上的彈性體及其上的應變計，由于應變電阻，組成惠斯登電橋。基于虎克定律：在彈性限度內，物體的形變跟引起形變的外力成正比。因此，在壓力作用下，感壓彈性元件產生微量變形，其上端的應變計感受其形變后，產生電阻效應并輸出與作用壓力大小成正比的電信號，經(jīng)過自動調零放大電路對該電信號進行放大整合，輸出標準信號和數(shù)字通信信號，利用電腦或PLC系統(tǒng)進行遠傳過程控制。
另外，自動調零壓力變送器還可以測高溫流體的壓力。在工作過程中，流動的高溫流體的壓強，以1:1通過感壓膜片及充滿傳遞介質（通常是油類等實質上不能壓縮的流體）的毛細管，然后經(jīng)由感壓頭傳遞到貼有應變計的彈性體上。由于應變計具有應變電阻，整個系統(tǒng)隨機械形變而產生惠斯登電橋，從而實現(xiàn)將形變轉化為放大的標準信號。
類似蠕變補償，自動調零壓力變送器通過選用不同補償量的應變計進行滯后補償，實現(xiàn)了不銹鋼壓力變送器的滯后指標調整。通過匹配試驗，可以保證產品的線性、滯后及蠕變性能指標控制在±0.02%F.S.以內，并可以達到GB/T7551-1997國家標準和OLMLR60國際建設中規(guī)定的C3級要求。
皓鷹 的自動調零壓力變送器集成度高、功耗低、靈敏度高、線性好、體積小，能在達到較高精度和穩(wěn)定性的前提下，具有較強的實用性，使用時只需要通過一個按鍵就可以實現(xiàn)對產品的自動效驗和修正，避免了耗費大量人力、時間及昂貴的效驗設備，因此大大提高了使用者的生產效率。